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硫化對橡膠結構與性能的影響

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硫化對橡膠結構與性能的影響

發(fā)布日期:2022-05-18 00:00 來源:http://huaxingzhixun.cn 點擊:

 硫化對結構與性能的影響:

在橡膠制品生產過程中,硫化是一道加工工序。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(lián)橡膠的高彈性,進而獲得優(yōu)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(fā),發(fā)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(lián)鍵的位置;(3)交聯(lián)程度;(4)交聯(lián)  ;       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(wěn)定性硫化后;

橡膠的性能變化:

以天然橡膠為例,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(wěn)定性的變化

化學穩(wěn)定性提高,原因

a. 交聯(lián)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(jù)產品類型、配方、可塑性等因素決定。

(3)原則上應遵循以下規(guī)律:可塑性大,壓力宜小些;產品厚、層數(shù)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(yè)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


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