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达曼森告诉你——硫化对橡胶结构与性能影响

时间:2020-05-26 点击: 【字体:

达曼森告诉你——硫化对橡胶结构与性能影响 

达曼森告诉你——硫化对橡胶结构与性能影响 

  在橡胶制品生产过程中,硫化是最后一道加工工序。在这道工序中,橡胶经过一系列复杂的化学反应,由线型结构变成体型结构,失去了混炼胶的可塑性具有了交联橡胶的高弹性,进而获得优良的物理机械性能、耐热性、耐溶剂性及耐腐蚀性能提高橡胶制品的使用价值和应用范围。

  硫化前:线性结构,分子间以范德华力相互作用;

  性能:可塑性大,伸长率高,具有可溶性;

  硫化时:分子被引发,发生化学交连反应;

  硫化后:网状结构,分子间以已化学键结合;

结构:

(1)化学键;

(2)交联键的位置;

(3)交联程度;

(4)交联;

性能:

(1)力学性能(定伸强度.硬度.拉伸强度.伸长率.弹性)

(2)物理性能

(3)化学稳定性

  橡胶的性能变化:

  以天然橡胶为例,随硫化程度的提高:

(1) 力学性能的变化

弹性.扯断强度.定伸强度.撕裂强度.硬度提高;伸长率.压缩变形.疲劳生热降低

(2) 物理性能的变化

透气率、透水率降低不能溶解,只能溶胀耐热性提高

(3) 化学稳定性的变化

化学稳定性提高

 原因:

  a.交联反应使化学活性很高的基团或原子不复存在,使老化反应难以进行

  b.网状结构阻碍了低分子的扩散,导致橡胶自由基难以扩散

  橡胶硫化条件的选取及确定:

  一、硫化压力

  (1)橡胶制品硫化时都需要施加压力,其目的是:

  a.防止胶料产生气泡,提高胶料的致密性;

  b.使胶料流动,充满模具,以制得花纹清晰的制品

  c.提高制品中各层(胶层与布层或金属层、布层与布层)之间的粘着力,改善硫化胶的物理性能(如耐屈挠性能)。

  (2)一般来说,硫化压力的选取应根据产品类型、配方、可塑性等因素决定。

  (3)原则上应遵循以下规律:可塑性大,压力宜小些;产品厚、层数多、结构复杂压力宜大些;薄制品压宜小些,甚至可用常压

  硫化加压的方式有以下几种:

  (1)液压泵通过平板硫化机把压力传递给模具,再由模具传递给胶料

  (2)由硫化介质(如蒸汽)直接加压

  (3)由压缩空气加压

  (4)由注射机注射

  二、硫化温度和硫化时间

  硫化温度是硫化反应的最基本条件。硫化温度的高低,可直接影响硫化速度、产品质量和企业的经济效益,硫化温度高,硫化速度快,生产效率高;反之生产效率低

  提高硫化温度会导致以下问题;

  (1)引起橡胶分子链裂解和硫化返原,导致胶料力学性能下降

  (2)使橡胶制品中的纺织物强度降低

  (3)导致胶料焦烧时间缩短,减少了充模时间,造成制品局部缺胶

  (4)由于厚制品会增加制品的内外温差,导致硫化不均

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