硫化工藝
“硫化”一詞有其歷史性,因最初的tr橡膠制品用硫磺作交聯(lián)劑進行交聯(lián)而得名
硫化過程中發(fā)生了硫的交聯(lián),這個過程是指把一個或更多的硫原子接在聚合物鏈上形成橋狀結構。反應的結果是生成了彈性體,它的性能在很多方面都有了改變,硫化劑可以是硫或者其它相關物質(zhì)。
隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在可以用多種非硫磺交聯(lián)劑進行交聯(lián)。因此硫化的更科學的意義應是“交聯(lián)”或“架橋”,即線性高分子通過交聯(lián)作用而形成的網(wǎng)狀高分子的工藝過程。硫化過程中發(fā)生了硫的交聯(lián),這個過程是指把一個或更多的硫原子接在聚合物鏈上形成橋狀結構。反應的結果是生成了彈性體,它的性能在很多方面都有了改變,硫化劑可以是硫或者其它相關物質(zhì)。從物性上即是塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠或硬質(zhì)橡膠的過程。“硫化”的含義不僅包含實際交聯(lián)的過程,還包括產(chǎn)生交聯(lián)的方法。
硫化過程可分為四個階段,各階段的特點:
通過膠料定伸強度的測量(或硫化儀)可以看到,整個硫化過程可分為硫化誘導,預硫,正硫化和過硫(對tr膠來說是硫化返原)四個階段。
誘導期
硫化誘導期(焦燒時間)內(nèi),交聯(lián)尚未開始,膠料有很好的流動性。這一階段決定了 膠料的焦燒性及加工安全性。這一階段的終點,膠料開始交聯(lián)并喪失流動性。硫化誘導期的長短除與生膠本身性質(zhì)有關,主要取決于所用助劑,如用遲延性促進劑可以得到較長的焦燒時間,且有較高的加工安全性。
預硫期
硫化誘導期以后便是以一定速度進行交聯(lián)的預硫化階段。預硫化期的交聯(lián)程度低,即使到后期硫化膠的扯斷強度,彈性也不能到達預想水平,但撕裂和動態(tài)裂口的性能卻比相應的正硫化好。
到達正硫化階段后,硫化膠的各項物理性能分別達到或接近{zj0}點,或達到性能的綜全平衡。
正硫化
正硫化階段(硫化平坦區(qū))之后,即為過硫階段,有兩種情況:tr膠出現(xiàn)“返原”現(xiàn)象(定伸強度下降),大部分合成膠(除丁基膠外)定伸強度繼續(xù)增加。
過硫
對任何橡膠來說,硫化時不只是產(chǎn)生交聯(lián),還由于熱及其它因素的作用產(chǎn)生產(chǎn)聯(lián)鏈和分子鏈的斷裂。這一現(xiàn)象貫穿整個硫化過程。在過硫階段,如果交聯(lián)仍占優(yōu)勢,橡膠就發(fā)硬,定伸強度繼續(xù)上升,反之,橡膠發(fā)軟,即出現(xiàn)返原。
硫化工藝主要是用來改善橡膠制品性能
橡膠在未硫化之前,分子之間沒有產(chǎn)生交聯(lián),因此缺乏良好的物理機械性能,實用價值不大。當橡膠加入硫化劑以后,經(jīng)熱處理或其他方式能使橡膠分子之間產(chǎn)生交聯(lián),形成三維網(wǎng)狀結構,從而使其性能大大改善,尤其是橡膠的定伸應力、彈性、硬度、拉伸強度等一系列物理機械性能都會大大提高。注射機廠家,橡膠注射機生產(chǎn)
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