【正文】 在實際生產(chǎn)中，硫化時間為70min，并測出其溫度變化如下：硫化時間/min0510152025303540455055606570膠層溫度/℃304080100110113120124127131133137138140141試判斷其是否達(dá)到正硫化？10．試分別選擇硫化輪胎外胎、布面膠鞋、純膠管及油封的最佳硫化介質(zhì)、硫化設(shè)備和硫化工藝方法。還可采用電子束輻照對膠料進(jìn)行輕度預(yù)硫化，從而保證其成型挺性。優(yōu)點：可在常溫下快速連續(xù)地進(jìn)行硫化；交聯(lián)程度可通過調(diào)整電子束的能量來實現(xiàn)，且操作簡便。可以用于膠帶、膠管及電線等的連續(xù)硫化。高頻微波硫化法也可以用于厚制品的硫化。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℃。沸騰床硫化被廣泛應(yīng)用于無芯制品的連續(xù)硫化，如海綿條、門窗條、膠繩、膠條及異型壓出制品、電線、電纜、純膠管、薄膜制品等。沸騰床硫化的優(yōu)點：熱傳遞能力高；受熱均勻；比液體介質(zhì)的溫度極限和化學(xué)惰性高；操作安全；不沾污成品和簡化清潔工序等。紅外線硫化適用于膠乳制品、雨布、密封條等薄壁制品。硫化室可用間接蒸汽加熱或電熱。特點：產(chǎn)品連續(xù)通過硫化室進(jìn)行加熱硫化。此法硫化的產(chǎn)品老化性能差，目前很少使用。（一）硫化室溫法硫化在常溫常壓下進(jìn)行。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(zhì)升溫時的熱量及膠料的反應(yīng)生成熱；在耗熱方面，有膠料的吸熱、設(shè)備的散熱及冷凝水的吸熱等。實驗證明，生成熱隨結(jié)合硫黃的增加而增高。8．有機(jī)熱介質(zhì)硅油以及亞烷基二元醇等耐高溫的有機(jī)介質(zhì)，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。優(yōu)點：導(dǎo)熱效果較好，可提供150~250℃的溫度，能使硫化在短時間內(nèi)完成。缺點：導(dǎo)熱效率不高。3．熱空氣熱空氣硫化可在常壓和加壓情況下進(jìn)行，前者適應(yīng)于薄制品硫化；后者是在硫化罐中進(jìn)行。1．飽和蒸汽飽和蒸汽室溫度大于100℃并帶壓力的蒸汽。近年來也采用電流和各種射線（紅外線、紫外線、γ射線等）做硫化熱源。求緩沖層的等效硫化時間，并判斷是否正硫化？三．硫化介質(zhì)及硫化熱效應(yīng)（一）硫化介質(zhì)硫化介質(zhì)（加熱介質(zhì)）：能傳遞熱能的物質(zhì)。等效硫化時間也可用來確定厚制品的正硫化時間，即將制品的硫化效應(yīng)換算為膠料試片的等效硫化時間τE=E/It式中 τE—試片的等效硫化時間； E—制品的硫化效應(yīng)； It—試片在t溫度的硫化強(qiáng)度。硫化效應(yīng)E用積分式表示，也可化為近似式計算，即E=Δτ（（I0+In）/2+I1+I2+……+In1）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(qiáng)度；I1—第一個間隔時間溫度t1的硫化強(qiáng)度；In—最后一個間隔時間溫度tn的硫化強(qiáng)度。120=960因此，要求該制品在改變硫化條件后的硫化效應(yīng)E必須滿足下列條件： 160E960（2）厚制品硫化條件的確定為了計算各層的硫化效應(yīng)，首先必須知道各層的溫度。設(shè)原來的最大硫化效應(yīng)為E大，最小硫化效應(yīng)為E小，改變后的硫化效應(yīng)為E，則要求：E小EE大例如；測得某一制品膠料的正硫化時間為13020min，平坦硫化范圍為20~120min，其最大和最小的硫化效應(yīng)為：E小=2（130100）/10它與硫化溫度系數(shù)和硫化溫度有關(guān)。已知: τ1=30min；t1=（273+140）=413K；t2=（273+150）=423K；τ2=？log（30/τ2）=(92/（）) (423413)/423413τ2=2．硫化效應(yīng)的計算（1）硫化效應(yīng)的計算硫化效應(yīng)等于硫化強(qiáng)度和硫化時間的乘積，即：E=I利用以上公式可求出不同溫度下的等效硫化時間。130℃的等效硫化時間為40min；150℃的等效硫化時間為10min。1．等效硫化時間的計算（1）通過范特霍夫方程計算等效硫化時間根據(jù)范特霍夫方程，硫化溫度和硫化時間的關(guān)系可用下式表示：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； K—硫化溫度系數(shù)。硫化溫度的選取應(yīng)綜合考慮橡膠的種類、硫化體系及制品結(jié)構(gòu)等因素。硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率高；反之生產(chǎn)效率低。（二）硫化溫度和硫化時間硫化溫度是硫化反應(yīng)的最基本條件。原則上應(yīng)遵循以下規(guī)律：可塑性大，壓力宜小些；產(chǎn)品厚、層數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜壓力宜大些；薄制品壓宜小些，甚至可用常壓。（一）硫化壓力橡膠制品硫化時都需要施加壓力，其目的是：（1） 防止膠料產(chǎn)生氣泡，提高膠料的致密性；（2） 使膠料流動，充滿模具，以制得花紋清晰的制品；（3） 提高制品中各層（膠層與布層或金屬層、布層與布層）之間的粘著力，改善硫化膠的物理性能（如耐屈撓性能）。門尼硫化時間t35：由最低點上升至35個門尼值所需硫化時間稱為門尼硫化時間。（二）正硫化時間的測定方法1．物理—化學(xué)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(jī)械性能測定法（1）300%定伸應(yīng)力法（理論正硫化時間）（2）拉伸強(qiáng)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。3．欠硫：處于正硫化前期，或者說硫化最佳狀態(tài)之前的狀態(tài)。7 硫化工藝一．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(dá)到最佳值時的硫化狀態(tài)。如液體硅橡膠四乙氧基硅烷（4官能度）、三異氰酸酯（3官能度）。4．交聯(lián)官能度：從一個交聯(lián)點出發(fā)所射出的射線數(shù)目。2．交聯(lián)密度（1/2MC）：交聯(lián)密度就是單位體積內(nèi)的交聯(lián)點數(shù)目，它正比于單位體積內(nèi)的有效鏈數(shù)目。6 硫化膠結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系一般說來，硫化膠的性能取決于三個方面：橡膠本身的結(jié)構(gòu)、交聯(lián)的密度和交聯(lián)鍵的類型。另外，硫化膠還具有好的耐屈撓性、壓縮永久變形小。b. 樹脂的硫化活性與許多因素有關(guān)，如樹脂中羥甲基的含量（不小于3％）、樹脂的分子量、苯環(huán)上取代基等有關(guān)。6H2O，ZnCl2（2）樹脂類硫化劑硫化機(jī)理（3）樹脂硫化的配合特點a. 硫化速度慢 樹脂硫化時，硫化溫度要求高，一般使用活性劑含結(jié)晶水的金屬氯化物如SnCl2尤其是IIR，用樹脂硫化時更能顯示出其良好的耐熱性，特別適合做膠囊使用。（3）如要提高膠料的耐熱性，可以提高氧化鋅的用量（15~20份）；若要制耐水制品，可用氧化鉛代替氧化鎂和氧化鋅，用量高至20份。單獨使用氧化鋅，硫化速度快，容易焦燒；單獨使用氧化鎂，硫化速度慢。2．金屬氧化物硫化機(jī)理：金屬氧化物硫化CR時，氧化鋅能將氯丁橡膠1，2結(jié)構(gòu)中的氯原子置換出來，從而使橡膠分子鏈產(chǎn)生交聯(lián)。配方舉例： EPDM 100 （基體）S （助硫化劑）SA （活化劑）ZnO （提高耐熱性）HAF 50 （補(bǔ)強(qiáng)劑）DCP （硫化劑）MgO （提高交聯(lián)效率）操作油 10 （軟化劑）二．金屬氧化物硫化體系金屬氧化物硫化體系主要用于CR、CIIR、CSM、XNBR、CO、T等橡膠，尤其是CR和CIIR，常用金屬氧化物硫化。 過氧化物半衰期：一定溫度下，過氧化物分解到原來濃度的一半時所需要的時間，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）；防老劑一般是胺類和酚類防老劑，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’鄰亞苯基二馬來酰亞胺）也是過氧化物的有效活性劑。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。 若1分子的過氧化物能使1g分子的橡膠交聯(lián)，交聯(lián)效率為1。（3）硫化雜鏈橡膠（如Q）有機(jī)過氧化物