【正文】 在實(shí)際生產(chǎn)中，硫化時(shí)間為70min，并測(cè)出其溫度變化如下：硫化時(shí)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(duì)膠料進(jìn)行輕度預(yù)硫化，從而保證其成型挺性。優(yōu)點(diǎn)：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(shí)現(xiàn)，且操作簡(jiǎn)便?？梢杂糜谀z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(diǎn)：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(jiǎn)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(diǎn)：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(shí)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)提供高溫，使制品在低壓或常壓下實(shí)現(xiàn)高溫硫化。優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)熱效果較好，可提供150~250℃的溫度，能使硫化在短時(shí)間內(nèi)完成。缺點(diǎn)：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(shí)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(shí)間也可用來確定厚制品的正硫化時(shí)間，即將制品的硫化效應(yīng)換算為膠料試片的等效硫化時(shí)間τE=E/It式中 τE—試片的等效硫化時(shí)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(jì)算，即E=Δτ（（I0+In）/2+I1+I2+……+In1）式中 Δτ—測(cè)溫的間隔時(shí)間（一般為5min）； I0—硫化開始溫度為t0的硫化強(qiáng)度；I1—第一個(gè)間隔時(shí)間溫度t1的硫化強(qiáng)度；In—最后一個(gè)間隔時(shí)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(jì)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(cè)得某一制品膠料的正硫化時(shí)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(jì)算（1）硫化效應(yīng)的計(jì)算硫化效應(yīng)等于硫化強(qiáng)度和硫化時(shí)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(shí)間。130℃的等效硫化時(shí)間為40min；150℃的等效硫化時(shí)間為10min。1．等效硫化時(shí)間的計(jì)算（1）通過范特霍夫方程計(jì)算等效硫化時(shí)間根據(jù)范特霍夫方程，硫化溫度和硫化時(shí)間的關(guān)系可用下式表示：式中 τ1—溫度為t1的正硫化時(shí)間，min； τ2—溫度為t2的正硫化時(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)，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(shí)間t35：由最低點(diǎn)上升至35個(gè)門尼值所需硫化時(shí)間稱為門尼硫化時(shí)間。（二）正硫化時(shí)間的測(cè)定方法1．物理—化學(xué)法（1）游離硫測(cè)定法（理論正硫化時(shí)間）（2）溶脹法（理論正硫化時(shí)間）2．物理機(jī)械性能測(cè)定法（1）300%定伸應(yīng)力法（理論正硫化時(shí)間）（2）拉伸強(qiáng)度法（工藝正硫化時(shí)間）（3）壓縮永久變形法（理論正硫化時(shí)間）（4）綜合取值法3．專用儀器法用于測(cè)定橡膠硫化特性的測(cè)試儀器有各類硫化儀和門尼粘度計(jì)。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(cè)定方法（一）正硫化及正硫化時(shí)間1．正硫化：橡膠制品性能達(dá)到最佳值時(shí)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(gè)交聯(lián)點(diǎn)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(diǎn)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(gè)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(diǎn)a. 硫化速度慢 樹脂硫化時(shí)，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(shí)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(dú)使用氧化鋅，硫化速度快，容易焦燒；單獨(dú)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(shí)，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(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)過氧化物還可