橡膠的硫化ppt課件(參考版)
2025-05-15 12:14本頁(yè)面
【正文】 ? 二、硫化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與性能 ? 1交聯(lián)密度與性能關(guān)系 ?2交聯(lián)鍵類(lèi)型對(duì)性能的影響 1．強(qiáng)伸性能順序如下： — C— Sx— C— ＞ — C— S2— C— ＞ — C－ S－ C— ＞ — C— C— 2．動(dòng)態(tài)性能順序如下： — C— Sx— C— ＞ — C— S2— C— ＞ — C－ S－ C— 3．耐熱性順序如下： — C— C— ＞ — C－ S－ C— ＞ — C— S2— C— ＞ — C— Sx— C— ? 3交聯(lián)鍵類(lèi)型與動(dòng)態(tài)性能的關(guān)系 ? 4交聯(lián)鍵類(lèi)型與熱性能關(guān)系 –不同交聯(lián)鍵的熱穩(wěn)定性可用應(yīng)力松弛表征，應(yīng)力松弛小，熱穩(wěn)定性高?；蛘哒f(shuō)交聯(lián)劑本身所具有的活性官能團(tuán)的數(shù)目。 ? 3．交聯(lián)效率（硫化效率）： 通常用參數(shù) E表示。 ? 一．基本概念 ? 1．交聯(lián)分子量（ MC） ：交聯(lián)點(diǎn)間分子量 MC就是兩個(gè)相鄰的交聯(lián)點(diǎn)間鏈段的平均分子量。 ? 馬來(lái)酰亞胺衍生物：二烯類(lèi)橡膠 167。 ? 醌類(lèi)化合物： IIR、 NR、 SBR等二烯類(lèi)橡 膠。 ? 合成樹(shù)脂： 2402酚醛樹(shù)脂等 ，用于不飽和橡 膠，多用于 IIR。 小結(jié)： ? 有機(jī)多硫化物： S、 TT等，用于不飽和橡膠。 ? ※ 交聯(lián)鍵多為 C— C鍵或 C— C鍵與單硫鍵的混合體。 此體系可并用硫黃硫化體系，以提高硫化膠 的性能，并可遲延硫化。 ?二、金屬氧化物硫化 ? 金屬氧化物硫化機(jī)理 第一種機(jī)理 第二種機(jī)理 ? 三、輻射硫化 ? 反應(yīng)過(guò)程： 聚合物可在高能輻射下產(chǎn)生鏈自由基，鏈自由基偶合便產(chǎn)生交聯(lián) ? 四、醌類(lèi)化合物 對(duì)醌二肟（ GM， BQD）、 二苯甲?；鶎?duì)醌二肟（ GMF、 DBQD） 可作為 IIR、 NR、 SBR等二烯類(lèi)橡膠的硫化劑，但目前主要用于 IIR中。 MgO：在高溫（ 100℃ 以上）具 有硫化作用，并能吸收硫化過(guò)程 中產(chǎn)生的 HCl和 Cl2，在低溫下具 有穩(wěn)定劑作用，能防止焦燒， 但硫化時(shí)間長(zhǎng)，且硫化程度不高。 ? 金屬氧化物如 ZnO， MgO， PbO， Pb3O4作硫化劑 ， 對(duì) CR、 CIIR、 CSM、 CO（ ECO） 、 T以及羧基聚合物具有重要意義 。 ? 過(guò)氧化物半衰期：一定溫度下，過(guò)氧化物分解到原來(lái)濃度的一半時(shí)所需要的時(shí)間，用 t1/2表示。 ? ⑶．加入少量堿性物質(zhì) ，如 MgO、三乙醇胺等，提高交聯(lián)效率， 避免使用槽法炭黑和白炭黑等酸性填料（酸性物質(zhì)使自由基鈍化） ；防老劑一般是胺類(lèi)和酚類(lèi)防老劑，也容易使自由基鈍化，降低交聯(lián)效率，應(yīng)盡量少用。 HVA2（ N,N’鄰亞苯基 二馬來(lái)酰亞胺）也是過(guò)氧化物的有效活性劑。 過(guò)氧化物硫化的配方設(shè)計(jì) ? ⑵ ．使用活性劑和助硫化劑提高交聯(lián)效率 ? ZnO的作用是提高膠料的耐熱性 ，而不是活化劑。 ⑵ 硫化時(shí)間的確定根據(jù)有機(jī)過(guò)氧化物的半衰期 而定，一般取在硫化溫度下的 6~10倍為宜。 ? 如： SBR的交聯(lián)效率 ； BR的交聯(lián)效率為 ； EPDM、 NBR、 NR的交聯(lián)效率為 1；IIR的交聯(lián)效率為 0。過(guò)氧化物硫化飽和橡膠 ? 5．過(guò)氧化物硫化配合要點(diǎn)： ? ⑴．用量：隨膠種不同而不同 ? 過(guò)氧化物的交聯(lián)效率： 1g分子的有機(jī)過(guò)氧化物能使多少克橡膠分子產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)。 ⑶ 配方體系中不宜使用酸性配合劑 ⑷ 可配用少量硫黃作輔助硫化。 ⑴ 過(guò)氧化二異丙苯（ DCP） 用量： ～ 3份 ⑵過(guò)氧化苯甲酰（ BPO） 用量： ～ 3份 ⑶二叔丁基過(guò)氧（ DTBP） ⑴ 交聯(lián)效率隨膠種不同而異。如：過(guò)氧化二異丙苯（ DCP）：是目前使用最多的一種硫化劑。 ? 3．常用的過(guò)氧化物 ? 常用的過(guò)氧化物硫化劑為烷基過(guò)氧化物、二?；^(guò)氧化物(過(guò)氧化二苯甲酰（ BPO） )和過(guò)氧酯。 ? ⑶．加工安全性差，過(guò)氧化物價(jià)格昂貴。 ? 2．過(guò)氧化物硫化體系的特點(diǎn) ? ⑴．硫化膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為 C—C鍵，鍵能高，化學(xué)穩(wěn)定性高，具有優(yōu)異的抗熱氧老化性能。 ? ⑵．應(yīng)用于飽和橡膠：如 EPM只能用過(guò)氧化物硫化， EPDM既可用過(guò)氧化物硫化也可以用硫黃硫化。 167。另外，對(duì)防焦、防老系統(tǒng)也都有較高的要求。 ? 1．高溫硫化體系配合的原則： ? 1）．選擇耐熱膠種 為了減少或消除硫化膠的硫化返原現(xiàn)象，應(yīng)該選擇雙鍵含量低的橡膠。所謂高溫硫化是指溫度在180~240℃ 下進(jìn)行的硫化。 因此它在長(zhǎng)壽命動(dòng)態(tài)疲勞制品和巨型工程輪胎、大型厚制品制造等方面有重要應(yīng)用。 ? 四、平衡硫化體系（ Equilibrium Cure ， EC） – 用 Si69［雙（三乙氧基甲硅烷基丙基）］四硫化物在與硫黃、促進(jìn)劑等摩爾比條件下使硫化膠的交聯(lián)密度處于動(dòng)態(tài)常量狀態(tài)，把硫化返原降低到最低程度或消除了返原現(xiàn)象的硫化體系。 ? 用于有一定的使用溫度要求的動(dòng)靜態(tài)制品。 ? 三．半有效硫化體系（ SemiEfficient Vulcanization， SEV） ? 為了改善硫化膠的抗熱氧老化和動(dòng)態(tài)疲勞性能，發(fā)展了一種 促進(jìn)劑和硫黃的用量介于 CV和 EV之間的硫化體系，所得到的硫化膠既具有適量的多硫鍵，又有適量的單、雙硫交聯(lián)鍵，使其既 具有較好的動(dòng)態(tài)性能，又有中等程度的耐熱氧老化性能 ，這樣的硫化體系稱(chēng)為半有效硫化體系（ SEV）。 如采用 TMTD或 DTDM（ ~2份）。 ? 特點(diǎn)：硫化膠具有良好的初始疲勞性能，室溫條件下具有優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能 ，最大的缺點(diǎn)是 不耐熱氧老化 ，硫化膠不能在較高溫度下長(zhǎng)期使用 . ? 二．有效硫化體系（ Efficient Vulcanization, EV） ? 一般采取的配合方式有兩種： ? 1．高促、低硫配合 ：提高促進(jìn)劑用量（ 3~5份），降低硫黃用量（ ~）。 ? 對(duì)普通硫黃硫化體系（ CV），對(duì) NR，一般促進(jìn)劑的用量為 ~，硫黃用量為 。 單硫鍵 雙硫鍵 多硫鍵 — C— S— C— — C— S2— C— — C— SX— C— 227 167 115 167。 交聯(lián)鍵類(lèi)型 交聯(lián)鍵 類(lèi)型 結(jié) 構(gòu) 鍵 能（ kJ/mol） 性 能
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