橡膠硫化ppt課件-wenkub.com
2025-01-10 20:08 本頁面
【正文】 硫化介質(zhì)在某些場(chǎng)合下又兼為熱媒，目前，國(guó)內(nèi)廣泛使用飽和蒸汽、過熱水、熱空氣和熱水作為硫化介質(zhì)。 (2)使膠料流散且充滿模型 模型制品特別是花紋比較復(fù)雜的模型制品，在硫化時(shí)，必須施加一定壓力使膠料在硫化起步之前能很好地流散而充滿模型，防止出現(xiàn)缺膠現(xiàn)象，保證制品的花紋完整清晰。也可以對(duì)厚制品進(jìn)行預(yù)熱后，進(jìn)行硫化。對(duì)于需要高溫硫化的不飽和橡膠．根據(jù)具體悄況可以考慮采用低硫高促硫化體系，或無硫硫化體系以及亞磺酰胺 (主促進(jìn)刑 )與秋蘭姆 (副促進(jìn)劑 )并用體系，稱為活化亞磺 l酰胺體系等。因而，此類橡膠的硫化溫度不宜高于 160℃ 。 為了便于計(jì)算，在生產(chǎn)上大多取 K值為 2左右已能滿足要求。 1．硫化溫度與硫化時(shí)間的計(jì)算 硫化溫度和硫化時(shí)間的關(guān)系，可用以下方程表示： 式中 t1當(dāng)硫化溫度為 T1，時(shí)所需要的硫化時(shí)間； t 2為當(dāng)硫化溫度為 T2時(shí)，所耍的硫化時(shí)間， K為硫化溫度系數(shù)，它表示在一定硫化溫度下，硫化膠獲得某一性能的時(shí)間和硫化溫度相差 10℃ 時(shí)獲得的相同性能的時(shí)間之比，其值可用試驗(yàn)方法求得。說明可以通過提高硫化溫度來提高生產(chǎn)效率。 5. 硫化工藝 一、硫 化 條 件 硫化條件通常是指橡膠硫化的溫度、時(shí)間和壓力。＝ 1／ 32，經(jīng)過 10分鐘陣為1／ 210＝ 1／ 1024，即是說在 171℃ 下經(jīng)過 5－ 10分鐘， DCP已基本耗盡。特別是 DTBP的半衰期比前二者長(zhǎng)，故其焦燒性能優(yōu)良。但是，硫化溫度又必須根據(jù)所用過氧化物的性質(zhì)及硫化方法來確定。如若必須使用，需加入少量 (如 1． 5— 1份 )堿性物 (如氧化鎂、二苯胺、六次甲基四胺、三乙醇胺等 )或增加過氧化物的用量予以補(bǔ)償。胺類防老劑的阻化作用比酚類防老劑大。對(duì)于交聯(lián)效率大于 10的丁苯橡膠和順丁橡膠， DCP的用量可再降至 0． 005克分子。為了獲得適當(dāng)交聯(lián)度的硫化膠，過氧化物的用量有一定范圍。這在選擇過氧化物或決定硫化溫度時(shí)是必須考慮的。一般用它來表示過氧化物的分解速度。例如：過氧化二異丙苯的兩種分解形式： 這說明用作交聯(lián)橡膠的有機(jī)過氧化物，按游離基型裂解才有意義。 用有機(jī)過氧化物硫化的硫化膠，其主要特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性較高，這是因?yàn)槠浣宦?lián)鏈?zhǔn)?C— C之故。 (一 )有機(jī)過氧化物硫化 目前，有機(jī)過氧化物幾乎能夠硫化除丁基橡膠和異丁橡膠以外的所有已知的橡膠。在有氧化鋅時(shí)，它可與硫化氫作用，從而防止多硫鍵的斷裂。 2．與多硫化氫側(cè)基作用 在硫化過程中，交聯(lián)鍵特別是多硫交聯(lián)鍵容易發(fā)生斷裂，在高溫條件下更為顯著。后一個(gè)游離基用以交聯(lián)，另一個(gè)游離基與橡膠反應(yīng)又生成多硫側(cè)基，再次參予交聯(lián)反應(yīng)。 在硫化過程中，交聯(lián)和裂解成為一對(duì)主要矛盾。 含促進(jìn)劑的硫磺硫化，其硫化膠的結(jié)構(gòu)可示意表示如下： 以噻唑類促進(jìn)劑，硫磺硫化的交聯(lián)反應(yīng)過程可以簡(jiǎn)單歸結(jié)如下： (二 )活性劑的作用 在硫黃硫化體系中，活性劑通常是不可缺少的。 (1)交聯(lián)鍵變短的反應(yīng) 交聯(lián)鍵變短，即是多硫交聯(lián)鍵中硫原子被脫出，使交聯(lián)鍵的硫原子數(shù)減少，交聯(lián)鍵因之變短。 4．交聯(lián)鍵的繼續(xù)反應(yīng) 在第二節(jié)中已簡(jiǎn)述過硫化是一動(dòng)態(tài)過程，并非所生成的硫黃交聯(lián)鍵在硫化過程中都保持不變，而是要發(fā)生各種變化。此時(shí)，側(cè)基間的相互作用成為主要反應(yīng)。 2．中間化合物與橡膠的化學(xué)反應(yīng) 所生成的中間化合物，雖是事實(shí)上的硫化劑，但并非立即使橡膠分子鏈交聯(lián)，而是先與橡膠分子鏈作用，分兩步使橡膠分子鏈上生成含有硫和促進(jìn)劑基團(tuán)的活性例基。通過試驗(yàn)和對(duì)硫化結(jié)構(gòu)的分析，目前傾向于認(rèn)為：含有機(jī)促進(jìn)劑的硫黃硫化是依次進(jìn)行的很多雙分子反應(yīng)的總和。 硫磺硫化 絕大部分不飽和橡膠以及三元乙丙橡膠、乙烯基硅橡膠和不飽和度大于 2％ (克分子 )的丁基橡膠均可用硫黃硫化。在硫化過程中，橡膠分子由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 曲線 OC說明，膠料在硫化過程中，當(dāng)交聯(lián)與裂解達(dá)到平衡且保持一定時(shí)間以后，膠料又逐漸變軟，硫化曲線開始下降；甲基硅橡膠、乙烯基硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠以及采用高硫配合或氧化鋅用量不足的天然橡膠均易出現(xiàn)這種狀態(tài)。從 F點(diǎn)以后，曲線按不同膠料可能有三種走向：圖中的OA、 OB、 OC。 D點(diǎn)以后，曲線又開始上升，表明膠料有輕微交聯(lián)，但在 E點(diǎn)之前膠料仍能流動(dòng)。其關(guān)系可表示為： T絕對(duì)溫度 因此，通過剪切模量的測(cè)定，即可反映交聯(lián)或硫化過程的情況。 由此曲線可以直觀地或經(jīng)簡(jiǎn)單計(jì)算得到全套硫化參數(shù)。所以來用高溫硫化隊(duì)必須選取能使硫化平坦期較長(zhǎng)的促進(jìn)劑。如果交聯(lián)鍵的熱穩(wěn)定性差，則易產(chǎn)生硫化返原現(xiàn)象。當(dāng)過平坦期之后，天然橡膠和丁基橡膠由于 斷鏈多于交聯(lián) (如圖 )。 在一般情況下，可以根據(jù)抗張強(qiáng)度最高值略前的時(shí)間或以強(qiáng)伸積(抗張強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率的乘積 )最高值的硫化時(shí)間定為正硫化時(shí)間。 ，在選擇正硫化時(shí)間時(shí)，尚需將 “ 后硫化 ” 考慮進(jìn)去。在此階段，硫化膠的各項(xiàng)物理機(jī)械性能并非在同一時(shí)間都達(dá)到最高，而是分別達(dá)到或接近最佳，其綜合性能最好。但是到了此階段的后期，制品輕微欠硫時(shí)，盡管制品的抗張強(qiáng)度、彈性、伸長(zhǎng)率等尚未達(dá)到預(yù)想水平，但其抗撕裂性、耐磨性和抗動(dòng)態(tài)裂口性等則優(yōu)于正硫化膠科。 3. 不過在大多數(shù)情況下，仍希望有較長(zhǎng)的焦燒時(shí)間以保證操作的安全性。在使用遲效性促進(jìn)劑 (如亞硫酰胺 )或與少許秋蘭
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