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    橡膠硫化對產品性能的變化和硫化三要素

    2018-03-24  來自: 山東秀誠化工有限公司 瀏覽次數:745

     在橡膠制品生產過程中,硫化是后一道加工工序。在這道工序中,橡膠經過一系列復雜的化學反應,由線型結構變成體型結構,失去了混煉膠的可塑性具有了交聯橡膠的高彈性,進而獲得優良的物理 機械性能、耐熱性、耐溶劑性及耐腐蝕性能提高橡膠制品的使用價值和應用范圍。

    硫化前:線性結構,分子間以范德華力相互作用; 

    性能:可塑性大,伸長率高,具有可溶性; 

    硫化時:分子被引發,發生化學交連反應; 

    硫化后:網狀結構,分子間以已化學鍵結合; 

        結構:

    (1)化學鍵;

    (2)交聯鍵的位置;

    (3)交聯程度;

    (4)交聯 密度 ;                 

        性能: 

    (1)力學性能(定伸強度.硬度.拉伸強度. 伸長率.彈性);

     (2)物理性能  ;

    (3)化學穩定性硫化后;

    橡膠的性能變化:  

    以橡膠為例,隨硫化程度的提高; 

    (1)力學性能的變化(彈性. 扯斷強度. 定伸強度. 撕裂強度. 硬度)提高(伸長率. 壓縮變形. 疲勞生熱)降低 ;

    (2)物理性能的變化透氣率、透水率降低 不能溶解,只能溶脹 耐熱性提高 ;(3)化學穩定性的變化 化學穩定性提高,原因: 

         a. 交聯反應使化學活性很高的基團或原子不復存在,使老化反應難以進行;

          b . 網狀結構阻礙了低分子的擴散,導致橡膠自由基難以擴散 


    橡膠硫化條件的選取及確定 

    一、硫化壓力  

    (1)橡膠制品硫化時都需要施加壓力,其目的是:

     a.防止膠料產生氣泡,提高膠料的致密性;

     b.使膠料流動,充滿模具,以制得花紋清晰的制品 ;

     c.提高制品中各層(膠層與布層或金屬層、布層與布層)之間的粘著力,改善硫化膠的物理性能(如耐屈撓性能)。 

    (2)一般來說,硫化壓力的選取應根據產品類型、配方、可塑性等因素決定。 (3)原則上應遵循以下規律:可塑性大,壓力宜小些;產品厚、層數多、結構復雜壓力宜大些;薄制品壓宜小些,甚至可用常壓 硫化加壓的方式有以下幾種: 

    (1) 液壓泵通過平板硫化機把壓力傳遞給模具,再由模具傳遞給膠料;

     (2) 由硫化介質(如蒸汽)直接加壓;

     (3) 由壓縮空氣加壓 ;

    (4) 由注射機注射 。

     二、硫化溫度和硫化時間  

    硫化溫度是硫化反應的基本條件。硫化溫度的高低,可直接影響硫化速度、產品質量和企業的經濟效益硫化溫度高,硫化速度快,生產效率高;反之生產效率低 

    提高硫化溫度會導致以下問題;  

    (1) 引起橡膠分子鏈裂解和硫化返原,導致膠料力學性能下降;

    (2) 使橡膠制品中的紡織物強度降低 ;

    (3) 導致膠料焦燒時間縮短,減少了充模時間,造成制品局部缺膠;

     (4) 由于厚制品會增加制品的內外溫差,導致硫化不均 。

          硫化溫度的選取應綜合考慮橡膠的種類、硫化體系及制品結構等因素   

    各種橡膠的宜硫化溫度一般是: 

    NR<143℃;SBR<180℃;IR、BR、CR<151℃;IIR<170℃;NBR<180℃

    關鍵詞: 硫化   硫化壓力   硫化溫度和硫化時間