橡膠硫化過程的四個階段的各個特點
硫化促進劑在大部分硫化過程中有很大應用,因為硫化劑在膠料中能加快硫化反應速度,縮短硫化時間,降低硫化溫度,減少硫化劑用量,并能提高或改善硫化膠物理機械性能,按其性質和化學組成可分為無機促進劑和有機促進劑兩大類。無機促進劑使用zui早,但因促進效果小,硫化膠性能差.現基本被有機促進劑所取代。隨著合成橡膠品種和用途的不斷發展,現有促進劑名目繁雜,根據促進劑的化學結構通常將其分為噻唑類、秋蘭姆類、次磺酰胺類、胍類、二硫代氨基甲酸鹽類、醛胺類、黃原酸鹽類和硫脲。
硫化過程可分為四個階段,各有特點。
通過膠料定伸度的測量(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(對天然膠來說是硫化返原)四個階段。
1.硫化誘導期(焦燒時間)內,交聯尚未開始,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,膠料開始交聯并喪失流動性。硫化誘導期的長短除與生膠本硫化中橡膠分子變化圖身性質有關,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。
2.硫化誘導期以后便是以一定速度進行交聯的預硫化階段。預硫化期的交聯程度低,即使到后期硫化膠的扯斷強度,彈性也不能到達預想水平,但撕裂和動態裂口的性能卻比相應的正硫化好。
3.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點,或達到性能的綜全平衡。
4.正硫化階段(硫化平坦區)之后,即為過硫階段,有兩種情況:天然膠出現“返原”現象(定伸強度下降),大部分合成膠(除丁基膠外)定伸強度繼續增加。
對任何橡膠來說,硫化時不只是產生交聯,還由于熱及其它因素的作用產生產聯鏈和分子鏈的斷裂。這一現象貫穿整個硫化過程。在過硫階段,如果交聯仍占優勢,橡膠就發硬,定伸強度繼續上升,反之,橡膠發軟,即出現返原硫化方法按硫化條件可分為冷硫化、室溫硫化和熱硫化三類。冷硫化可用于薄膜制品的硫化,制品在含有2%~5%氯化硫的二硫化碳溶液中浸漬,然后洗凈、干燥即可。室溫硫化時,硫化過程在室溫和常壓下進行,如使用室溫硫化膠漿(混煉膠溶液)進行自行車內胎接頭、修補等。