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橡膠硫化曆程介紹(二)
日期:20180210

  三、橡膠硫化曆程

  根據硫化曆程分析,可分四個階段,即焦燒階段、熱硫化階段、平坦硫化階段和過硫化階段。

  較為理想的橡膠硫化曲線應滿足下列條件:

  (1)硫化誘導期要足夠長.充分保證生產加工的安全性

  (2)硫化速度要快,提高生產效率,降低能耗;

  (3)硫化平坦期要長。

  橡膠硫化過程中的性能變化

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  (一)物理性能變化

  硫化過程中,橡膠的物理機械性能變化很顯著,所以在生產工藝中,常常以物性的變化來量度硫化程度。橡膠的物性一般是指強度(抗張強度、定伸強度以及撕裂強度等)、扯斷時的伸長率、硬度、彈性、永久變形、溶脹程度等。不同結構的橡膠,在硫化過程中物理機械性能的變化雖然有不同的趨向,但大部分性能的變化基本一致。天然橡膠在硫化過程中,可塑性明顯下降,強度和硬度顯著增大,而伸長率、溶脹程度則相應減小。這些現象都是線形大分子轉變為網狀結構的特征。對於帶有側乙烯基結構的橡膠,如丁苯橡膠,丁腈橡膠等,在硫化過程中也有類似的變化,隻不過是在較長的時間內,各種性能的變化較為平坦,曲線出現的極大或極小值不甚明顯。

  1、可溶性 硫化過程會使橡膠溶於溶劑的能力逐漸降低,而隻能溶脹;硫化到一定時間後,溶脹性出現最小值,繼續硫化又有使溶脹性逐漸增大的趨向。

  2、熱穩定性 硫化提高了橡膠的熱穩定性,即橡膠的物理機械性能隨溫度變化的程度減小,例如未硫化天然橡膠低於10℃時,長期貯存會產生結晶硬化;溫度超過70℃,塑性顯著地增大;超過100℃,則處於粘流狀態;200℃便開始發生分解。但硫化後,擴大了高彈性的溫度範圍,脆性溫度可降低到-20~-40℃以下,且不出現生膠的塑性流動狀態。因此硫化大大地提高天然橡膠的使用溫度範為。

  3、密度和氣透性在一定的硫化時間範圍內,隨著交聯密度的增大,橡膠密度有所提高,而氣透性則隨交聯密度的增大而下降。這是由於大分子鏈段的熱運動受到一定限製引起的。

  (二)化學性能變化

  硫化過程中,由於交聯作用,使橡膠大分子結構中的活性官能團或雙鍵逐漸減小,從而增加了化學穩定性。另一方麵,由於生成網狀結構,使橡膠大分子鏈段的運動減弱,低分子物質的擴散作用受到嚴重阻礙,結果提高了橡膠對化學物質作用的穩定性。

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