達曼森告訴你——硫化對橡膠結(jié)構(gòu)與性能影響 

達曼森告訴你——硫化對橡膠結(jié)構(gòu)與性能影響 

　　在橡膠制品生產(chǎn)過程中，硫化是最后一道加工工序。在這道工序中，橡膠經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，由線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)，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(yīng)用范圍。

　　硫化前：線性結(jié)構(gòu)，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(xué)交連反應(yīng);

　　硫化后：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子間以已化學(xué)鍵結(jié)合;

結(jié)構(gòu)：

(1)化學(xué)鍵;

(2)交聯(lián)鍵的位置;

(3)交聯(lián)程度;

(4)交聯(lián);

性能:

(1)力學(xué)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(xué)穩(wěn)定性

　　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(xué)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(xué)穩(wěn)定性的變化

化學(xué)穩(wěn)定性提高

　原因：

　　a.交聯(lián)反應(yīng)使化學(xué)活性很高的基團或原子不復(fù)存在，使老化反應(yīng)難以進行

　　b.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)阻礙了低分子的擴散，導(dǎo)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(chǎn)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(yīng)根據(jù)產(chǎn)品類型、配方、可塑性等因素決定。

　　(3)原則上應(yīng)遵循以下規(guī)律：可塑性大，壓力宜小些;產(chǎn)品厚、層數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)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(zhì)(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(yīng)的最基本條件。硫化溫度的高低，可直接影響硫化速度、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟效益,硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率高;反之生產(chǎn)效率低

　　提高硫化溫度會導(dǎo)致以下問題;

　　(1)引起橡膠分子鏈裂解和硫化返原，導(dǎo)致膠料力學(xué)性能下降

　　(2)使橡膠制品中的紡織物強度降低

　　(3)導(dǎo)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(nèi)外溫差，導(dǎo)致硫化不均