橡膠硫化過程的四個(gè)階段的各個(gè)特點(diǎn)
硫化促進(jìn)劑在大部分硫化過程中有很大應(yīng)用,因?yàn)榱蚧瘎┰谀z料中能加快硫化反應(yīng)速度,縮短硫化時(shí)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(jī)械性能,按其性質(zhì)和化學(xué)組成可分為無機(jī)促進(jìn)劑和有機(jī)促進(jìn)劑兩大類。無機(jī)促進(jìn)劑使用zui早,但因促進(jìn)效果小,硫化膠性能差.現(xiàn)基本被有機(jī)促進(jìn)劑所取代。隨著合成橡膠品種和用途的不斷發(fā)展,現(xiàn)有促進(jìn)劑名目繁雜,根據(jù)促進(jìn)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)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(gè)階段,各有特點(diǎn)。
通過膠料定伸度的測量(或硫化儀)可以看到,整個(gè)硫化過程可分為硫化誘導(dǎo),預(yù)硫,正硫化和過硫(對天然膠來說是硫化返原)四個(gè)階段。
1.硫化誘導(dǎo)期(焦燒時(shí)間)內(nèi),交聯(lián)尚未開始,膠料有很好的流動(dòng)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(diǎn),膠料開始交聯(lián)并喪失流動(dòng)性。硫化誘導(dǎo)期的長短除與生膠本硫化中橡膠分子變化圖身性質(zhì)有關(guān),主要取決于所用助劑,如用遲延性促進(jìn)劑可以得到較長的焦燒時(shí)間,且有較高的加工安全性。
2.硫化誘導(dǎo)期以后便是以一定速度進(jìn)行交聯(lián)的預(yù)硫化階段。預(yù)硫化期的交聯(lián)程度低,即使到后期硫化膠的扯斷強(qiáng)度,彈性也不能到達(dá)預(yù)想水平,但撕裂和動(dòng)態(tài)裂口的性能卻比相應(yīng)的正硫化好。
3.到達(dá)正硫化階段后,硫化膠的各項(xiàng)物理性能分別達(dá)到或接近點(diǎn),或達(dá)到性能的綜全平衡。
4.正硫化階段(硫化平坦區(qū))之后,即為過硫階段,有兩種情況:天然膠出現(xiàn)“返原”現(xiàn)象(定伸強(qiáng)度下降),大部分合成膠(除丁基膠外)定伸強(qiáng)度繼續(xù)增加。
對任何橡膠來說,硫化時(shí)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(gè)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(qiáng)度繼續(xù)上升,反之,橡膠發(fā)軟,即出現(xiàn)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(shí),硫化過程在室溫和常壓下進(jìn)行,如使用室溫硫化膠漿(混煉膠溶液)進(jìn)行自行車內(nèi)胎接頭、修補(bǔ)等。