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橡膠硫化基礎知識

時間:2019-04-27 03:22:03 點擊:1992

  1.硫化對橡膠應用的重要意義

  人類對橡膠的發現可追溯至公元前1600年,但在很長的歷史時期內,橡膠得不到廣泛應用,究其原因主要是生膠多數情況下在高溫時發粘而在低溫時發硬發脆,喪失了高彈性,這極大的限制了橡膠的使用。直到19世紀橡膠硫化技術的發明,使橡膠在高、低溫下也能保持高彈性,掃除了橡膠應用上的一大障礙,使橡膠從此成為了一種正式的工業原料被廣泛應用,也促進了橡膠相關的許多行業蓬勃發展。

  2.橡膠硫化的定義

  硫化又稱交聯、熟化。在橡膠中加入硫化劑和促進劑等交聯助劑,在物理或化學作用下,形成三維網狀體型結構的過程,也就是把塑性的膠料轉變成具有高彈性橡膠的過程。由于最早是采用硫磺實現天然橡膠的交聯的,故稱硫化。

  3.硫化前后橡膠變化

 ?、俳Y構變化

  線性的大分子硫化后形成空間網狀結構

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  拉伸強度、定伸應力、彈性等性能達到峰值后,隨硫化時間再延長,其值出現下降;

  伸長率、永久變形等性能隨硫化時間延長而漸減,當達到最低值后再繼續硫化又緩慢上升;

  耐熱、耐磨、抗溶脹等性能隨硫化時間的增加而有所改善,并在最佳硫化階段為最好。

  4.硫化過程

  根據硫化歷程分析,可將硫化曲線分成四個階段,即焦燒階段、熱硫化階段、平坦硫化階段和過硫化階段。

 ?、俳篃A段

  硫化焦燒階段 也稱為硫化的起步階段,是指從膠料放入模具至出現輕微硫化的整個過程,這個過程所需時間被稱為焦燒時間。焦燒時間反應了膠料的加工安全性。焦燒時間短,加工安全性差;焦燒時間太長,會降低生產效率。

 ?、跓崃蚧A段

  此階段初期膠料的交聯度低,其性能變化甚微,制品沒有實用意義。但是到了此階段的后期,制品輕微欠硫時,盡管制品的抗張強度、彈性、伸長率等尚未達到預想的水平,但其抗撕裂性耐磨性和抗動態裂口性等則優于平坦硫化揭短。因此,如果著重要求后幾種性能時,制品可以輕微欠硫。

 ?、燮教沽蚧A段

  此階段制品達到適當的交聯度,硫化膠的各項物理機械性能并非在同一時都達到最高值,而是分別達到或接近最佳值,其綜合性能最好。

 ?、苓^硫化階段

  達到平坦硫化階段后,如果繼續硫化,硫化膠物性反而下降的過程叫過硫化。過硫化時,有的硫化膠變硬,有的則變軟,后者通常稱為硫化還原。從達到硫化到出現過硫化所經過的時間稱為平坦硫化時間,在這段時間里硫化膠仍然保持良好的物性。平坦硫化時間越長,過硫化的危險性愈小,即硫化操作愈安全。

  5.理想硫化曲線特征

  焦燒期要足夠長,充分保證生產加工的安全性;

  硫化速度要快,提高生產效率,降低能耗;

  硫化平坦期要長(以保證硫化加工中的安全性,減少過硫危險,以及保證制品各部位硫化均勻一致)。

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