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关于橡胶硫化加工工艺

1.硫化对橡胶性能和影响
1)、定伸强度

通过硫化,橡胶单个分子间产生交联,且随交联密度的增加,产生一定变形(如拉伸至原长度的200%或300%)所需的外力就随之增加,硫化胶也就越硬。字串5
对某一橡胶,当试验温度和试片形状以及伸长一定时,则定伸强度与MC(两个交联键之间橡胶分子的平均分子量)成反比,也就是与交联度成正比。这说明交联度大,即交联键间链段平均分子量越小,定伸强度也就越高。
2)、硬度
与定伸强度一样,随交联度的增加,橡胶的硬度也逐渐增加,测量硬度是在一定形变下进行的,所以有关定促强度的上述情况也基本适用于硬度。字串9
3)、抗张强度
抗张强度与定伸强度和硬度不同,它不随交联键数目的增加而不断地上升,例如使硫磺硫化的橡胶,当交联度达到适当值后,如若继续交联,其抗张强度反会下降。在硫黄用量很高的硬质胶中,抗张强度下降后又复上升,一直达到硬质胶水平时为止。字串5
4)、伸长率和*变形 -
橡胶的伸长率随交联度的增加而降低,*变形也有同样的规律。有硫化返原性的橡胶如天然橡胶和丁基橡胶,在过硫化以后由于交联度不断降低,其伸长率和*变形又会逐渐增大。
5)、弹性
未硫化胶受到较长时间的外力作用时,主要发生塑性流动,橡胶分子基本上没有回到原来的位置的倾向。橡胶硫化后,交联使分子或链段固定,形变受到网络的约束,外力作用消除后,分子或链段力图回复原来构象和位置,所以硫化后橡胶表现出很大的弹性。交联度的适当增加,这种可逆的弹性回复表现得更为显著。

 2.硫化过程的四个阶段
胶料在硫化时,其性能随硫化时间变化而变化的曲线,称为硫化曲线。从硫化时间影响胶料定伸强度的过程来看,可以将整个硫化时间分为四个阶段:硫化起步阶段、欠硫阶段、正硫阶段和过硫阶段。
1)、硫化起步阶段(又称焦烧期或硫化诱导期)
硫化起步的意思是指硫化时间胶料开始变硬而后不能进行热塑性流动那一点的时间。硫起步阶段即此点以前的硫化时间。在这一阶段内,交联尚未开始,胶料在模型内有良好的流动性。胶料硫化起步的快慢,直接影响胶料的焦烧和操作安全性。这一阶段的长短取决于所用配合剂,特别是促进剂的种类。用有超速促进剂的胶料,其焦烧比较短,此时胶料较易发生焦烧,操作安全性差。在使用迟效性促进剂(如亚磺酰胺)或与少许秋兰姆促进剂并用时,均可取得较长的焦烧期和良好的操作安全性。但是,不同的硫化方法和制品,对焦烧时间的长短亦有不同要求。在硫化模压制品时,总是希望有较长的焦烧期,使胶料有充分时间在模型内进行流动,而不致使制品出现花纹不清晰或缺胶等到缺陷。在非模型硫化中,则应要求硫化起步应尽可能早一些,因为胶料起步快而迅速变硬,有利于防止制品因受热变软而发生变形。不过在大多数情况下仍希望有较长的焦烧时间以保证操作的安全性。

    2)、欠硫阶段(又称预硫阶段)
硫化起步与正硫化之间的阶段称为欠硫阶段。在此阶段,由于交联度低,橡胶制品应具备的性能大多还不明显。尤其是此阶段初期,胶料的交联度很低,其性能变化甚微,制品没有实用意义。但是到了此阶段的后期,制品轻微欠硫时,尽管制品的抗张强度、弹性、伸长率等尚未达到预想的水平,但其抗撕裂性耐磨性和抗动态裂口性等则优于正硫化胶料。因此,如果着重要求后几种性能时,制品可以轻微欠硫。
3)、正硫阶段
大多数情况下,制品在硫化时都必须使之达到适当的交联度,达到适当的我联度的阶段叫做正硫化阶段,即正硫阶段。

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