【正文】 泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 70 橡膠小知識 —— 焦燒 焦燒是 一 種超前硫化行為，即在硫化前 的各項工序 ( 煉膠、膠料存放、擠出、 壓延、成型 )中出現(xiàn)的提前硫化現(xiàn)象， 故也可稱為早期硫化。 泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 69 橡膠小知識 —— 噴硫現(xiàn)象 噴硫 產(chǎn)生噴硫 現(xiàn)象的原因 噴硫的危害 防止噴硫 的方法 過量的硫黃析出膠料表面形成結晶。門尼粘度 時間曲線還能看出膠料硫化工藝性能。 門尼粘度反映橡膠加工性能的好壞和分子量高低及分布范圍寬窄。還可采用電子束輻照對膠料進行輕度預硫化，從而保證其成型挺性?？梢杂糜谀z帶、膠管及電線等的連續(xù)硫化。 ? 微波通常指頻率在 300~30000MHz之間的電磁波，只需要30~40s就可以使膠料的溫度從 90℃ 上升至 190℃ 。 ? 沸騰床硫化的優(yōu)點：熱傳遞能力高；受熱均勻；比液體介質的溫度極限和化學惰性高；操作安全；不沾污成品和簡化清潔工序等。 ? 硫化室可用間接蒸汽加熱或電熱。 ? 此法硫化的產(chǎn)品老化性能差，目前很少使用。 ? 2．硫化熱平衡 ? 硫化可看成是熱交換過程，在供熱方面有來自加熱介質升溫時的熱量及膠料的反應生成熱；在耗熱方面，有膠料的吸熱、設備的散熱及冷凝水的吸熱等。 ? 8．有機熱介質 ? 硅油以及亞烷基二元醇等耐高溫的有機介質，可直接在管路中循環(huán)，利用高沸點提供高溫，使制品在低壓或常壓下實現(xiàn)高溫硫化。 ? 缺點：導熱效率不高。 ? 1．飽和蒸汽 ? 飽和蒸汽室溫度大于 100℃ 并帶壓力的蒸汽。 t = 702 10/)1 0 01 4 0( ?? = 1 120 泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 58 5 硫化介質及硫化熱效應 （一）硫化介質 ? 硫化介質（加熱介質）：能傳遞熱能的物質。求緩沖層的等效硫化時間，并判斷是否正硫化？ 泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 57 解：設 T1 = 143℃ ， t1 = 20min時的硫化效應為 E??； T2 = 143℃ ， t2 = 80min時的硫化效應為 E大； T = 140℃ ， t = 70min時的硫化效應為 E； 問 E與 E小 、 E大 之間的大小關系如何？ 有 E小 ＜ E＜ E大 該膠料在 140℃ 下于模型中硫化 70min，已經(jīng)達到正硫化。 ? 硫化效應 E用積分式表示，也可化為近似式計算，即 ? E=Δτ（（ I0+In） /2+I1+I2+……+I n1） ? 式中 Δτ— 測溫的間隔時間（一般為 5min）； ? I0— 硫化開始溫度為 t0的硫化強度； ? I1— 第一個間隔時間溫度 t1的硫化強度； ? In— 最后一個間隔時間溫度 tn的硫化強度。它與硫化溫度系數(shù)和硫化溫度有關。 10/)(21 12/ttK ????泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 51 （ 2）利用阿累尼烏斯方程計算等效硫化時間 ? 阿累尼烏斯方程式如下： ? ln（ τ1/τ2） =E/R（（ t2 t1） / t2 t1） ? 式中 τ1— 溫度為 t1的正硫化時間， min； ? τ2— 溫度為 t2的正硫化時間， min； ? R— 氣體常數(shù)， R=()； ? E— 硫化反應活化能， kJ/mol。 ? 各種橡膠的最宜硫化溫度一般是： ? NR143℃ ； SBR180℃ ； IR、 BR、 CR151℃ ； IIR170℃ ； NBR180℃ 。硫化溫度的高低，可直接影響硫化速度、產(chǎn)品質量和企業(yè)的經(jīng)濟效益。 ? 一般來說，硫化壓力的選取應根據(jù)產(chǎn)品類型、配方、可塑性等因素決定。cm所對應的時間； ?起始硫化時間 tc10：轉矩達到 ML+10%（ MH— ML）時所對應的硫化時間； ?正硫化時間 tc90：轉矩達到 ML+90%（ MH— ML）時所對應的硫化時間。 5. 理論正硫化時間 指測定膠料達到最大交聯(lián)密度所需要的時 間。 物理機械性能測定法和 硫化儀法 所測定的結果均為 工藝正硫化時間 。 ? G ＝ D 泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 36 ? （二）正硫化時間的測定方法 ? 1．物理 — 化學法 ? （ 1）游離硫測定法（理論正硫化時間） ? （ 2）溶脹法（理論正硫化時間） ? 2．物理機械性能測定法 ? （ 1） 300%定伸應力法（理論正硫化時間） ? （ 2）拉伸強度法（工藝正硫化時間） ? （ 3）壓縮永久變形法（理論正硫化時間） ? （ 4）綜合取值法 泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 37 ? 3．專用儀器法 ? 用于測定橡膠硫化特性的測試儀器有各類硫化儀和門尼粘度計。 泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 35 3 正硫化及其測定方法 ? （一）正硫化及正硫化時間 ? 1．正硫化：橡膠制品性能達到最佳值時的硫化狀態(tài)。 3．正硫化起點 指膠料達到正硫化狀態(tài)所需的最短時間 （技術性正硫化時間 ） 即通過測定幾個主要指標最佳性能而確定 的時間。 ? ⑶ 硫化設備 ： 平板機硫化、硫化罐硫化、個體硫化機硫化以及注壓硫化等。 ? 進入過硫的早晚，即硫化平坦期的寬窄，主要取決于 兩個方面： 1）配方（如 TMTD）； 2）溫度。 6．硫化返原 ：如果膠料再繼續(xù)硫化就會使交聯(lián)結構產(chǎn)生降解，性能下降，這種現(xiàn)象就稱為硫化返原。誘導期短，加工安全性差；誘導期太長，會降低生產(chǎn)效率。 ? 在這一階段中，不同的橡膠表現(xiàn)的情況不同： 天然橡膠 由于氧化斷鏈反應程度較強，其各項物理 機械性能下降 ；而大部分的合成橡膠 ，如 SBR、 NBR由于熱交聯(lián)和熱氧化斷鏈兩種作用程度接近，因此，物理 機械性能變化甚小或基本保持恒定 。 ? 硫化平坦期的寬窄取決于：配方、溫度等。因此，將通過這種確定的正硫化時間稱為工藝正硫化時間。 ? A. 正硫化 ? 在平坦硫化階段，橡膠制品的綜合物理機械性能達到最佳值，這種硫化狀態(tài)稱為 正硫化 ，也稱 最宜硫化 。 ? 在此階段，交聯(lián)度低，即使在此階段的后期，性能（主要是拉伸強度、彈性等）尚未達到預期的要求。 ? 焦燒階段的 終點： 膠料開始發(fā)硬并喪失流動性。 ? 焦燒期的長短：決定了膠料的焦燒性及 操作安全性 。膠料焦燒時間受膠料中硫化促進劑和膠料本身的熱歷史的影響較大 。下圖為用硫化儀測出的硫化歷程曲線。 ? 硫化時 分子被引發(fā)，發(fā)生化學交聯(lián)反應 硫化劑（ S）牽線搭橋 硫化 ,橡膠制造中最為關鍵的工藝 泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 20 1）力學性能的變化 ? 彈性 ? 扯斷強度 ? 定伸強度 ? 撕裂強度 提高 ? 硬度 ? 伸長率 ? 壓縮永久變形 ? 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）化學穩(wěn)定性的變化 化學穩(wěn)定性提高。 塑煉膠 ：指經(jīng)過塑煉獲得一定可塑性的膠料。泛亞汽車技術中心有限公司 Pan Asia Technical Automotive Center PATAC 1