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橡胶硫化的硫化

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橡胶硫化的硫化

发布日期:2015-10-16 11:55 来源:http://www.centurycreation.com 点击:

  一、 天然胶 合成胶

  橡胶:天然橡胶 合成橡胶(通用合成橡胶、特种合成橡胶) 单纯的天然橡胶或合成橡胶(称为生橡胶或生胶),做成的制品性能很差,用途也有限,必须在橡胶中加入各种助剂,在经过加工成型和硫化过程,才能得到性能优良,一定形状和规格是我橡胶制品。

  二、硫化的涵义

  橡胶分子间的作用力较小,在室温下受到较大的外力拉伸时为产生很大的应变,是分子链间发生相对位移,产生永久变形,即存在有塑性流动。为了防止这种形变,常常利用“硫化过程”,是大分子之间相互交联以阻止其流动。 “硫化过程”简称“硫化”,踏实具有高弹性的线型高聚物转变成交联网状结构的高聚物。硫化中采用的硫磺成为硫化剂。硫化前的橡胶称为生橡胶或生胶,硫化后成为硫化橡胶或熟橡胶(俗称橡皮)。硫化前后,由于橡胶大分子结构的改变使它的性能发生很大的变化。

  硫化剂:

  硫化剂是一类使橡胶有线型长链分子转变为网状大分子的物质。除了采用硫磺外,天然橡胶还可以用其他有机化合物使之“硫化”交联,如有机过氧化合物、亚硝基化合物、双偶氮脂及酚醛树脂等,也可用高能辐射方法使之交 硫化,又称为热硫化,是橡胶制品生产中最后一个历程。混炼胶经压制所得具有一定形状的半成品,在特定的温度和压力下反应一段时间(称为硫化时间),胶料中的生胶和配合剂等会发生一系列的化学反应你,是原处于塑性状态的橡胶转变成一定形状的弹性橡胶制品。为了获得性能良好的制品,必须正确配合好硫化剂及其他配合剂的种类和用量,控制与确定最适宜的硫化温度,压力和时间。

  硫化历程:

  橡胶硫化过程:完整的硫化体系主要有硫化剂、活化剂、促进剂组成。硫化反应可分为三个阶段 诱导阶段:先是硫磺、促进剂、活化剂的相互作用,是氧化锌在胶料中溶解度增加,活化促进剂,是促进剂与硫磺之间反应生成一种活性更大的中间产物。 对应硫化曲线→焦烧阶段:操作焦烧时间、剩余焦烧时间。它的长短关系到生产加工安全性,决定于胶料配方成分,主要受促进剂的影响。  操作焦烧时间:橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的焦烧时间。 剩余焦烧时间:胶料在模型中加热保持流动性的时间。交联阶段:可交联的自由基(或离子)与橡胶分子链产生反应,生成交联键 对应硫化曲线→热硫化阶段:时间长短决定于温度和胶料配方。温度越高,促进剂用量越多,硫化速度也越快。曲线的斜率大小代表硫化反应速度,斜率越大,硫化反应速率越快,生产效率越高。网络形成阶段:此阶段的前期,交联反应已趋形成,初始阶段的交联键发生短化、重排和裂解反应,最后网络趋于稳定,获得网络相对稳定的硫化胶。对应硫化曲线→平坦硫化阶段:网络形成的前期,交联反应已基本完成,继而发生交联键的重排、裂解等反应,胶料强力曲线出现平坦期,平坦硫化时间取决于胶料配方。  过硫化阶段:网络形成的后期,存在着交联的重排,由于此时主要是交联键及键段的热裂解反应,因此胶料的弹力性能显著下降。

  橡胶的多种性能都随着硫化时间变化而产生连续变化。如果把橡胶硫化过程中的某一项性能的变化与硫化时间作曲线图,可以得到硫化历程图。

  橡胶历程图基本呈卧S形,刚开始胶料的温度较低,因而胶料的黏度较大,随着胶料不断加热温度上升,胶料的黏度下降,经过一定时间后胶料开始硫化交联,胶料黏度(强度)不断上升,达到最大值是进入硫化动态平衡,此时强度维持基本不变,最后橡胶开始裂解(或结构化),强度下降。整个橡胶历程图按各过程的实质分为焦烧阶段(期)、热硫化阶段(期)、平坦阶段(期)、过硫化阶段(期)四个阶段(期)。


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