橡膠的硫化工藝培訓(xùn)課件-文庫吧資料
2025-01-25 22:26本頁面
【正文】 =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(yīng)活化能， kJ/mol。 例：已知某一膠料在 140℃ 時的正硫化時間是 20min，利用范特霍夫方程可計算出 130℃ 和 150℃ 時的等效硫化時間。 各種橡膠的最宜硫化溫度一般是： NR143℃ ； SBR180℃ ； IR、 BR、 CR151℃ ； IIR170℃ ； NBR180℃ 。 提高硫化溫度會導(dǎo)致以下問題： (1)引起橡膠分子鏈裂解和硫化返原，導(dǎo)致膠料力學(xué)性能下降； (2)使橡膠制品中的紡織物強度降低； (3)導(dǎo)致膠料焦燒時間縮短，減少了充模時間，造成制品局部缺膠； (4)由于厚制品會增加制品的內(nèi)外溫差，導(dǎo)致硫化不均。硫化溫度的高低，可直接影響硫化速度、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟效益。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 29 首頁 上一頁 下一頁 末頁 30 硫化加壓的方式有以下幾種： (1)液壓泵通過平板硫化機把壓力傳遞給模具，再由模具傳遞給膠料； (2)由硫化介質(zhì)（如蒸汽）直接加壓； (3)由壓縮空氣加壓； (4)由注射機注射。 一般來說，硫化壓力的選取應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品類型、配方、可塑性等因素決定。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 28 硫化條件的選取及確定 硫化條件通常指硫化壓力、溫度和時間 ——硫化三要素。cm所對應(yīng)的時間； 起始硫化時間 tc10：轉(zhuǎn)矩達到 ML+10%（ MH—ML）時所對應(yīng)的硫化時間； 正硫化時間 tc90—轉(zhuǎn)矩達到 ML+90%（ MH—ML）時所對應(yīng)的硫化時間。 物理機械性能測定法和 硫化儀法 所測定的結(jié)果均為 工藝正硫化時間 。 T 膠料剪切模量 交聯(lián)密度 氣體常數(shù) 溫度 首頁 上一頁 下一頁 末頁 22 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。 G ＝ D 硫化特性曲線 ? 初始粘度、最低粘度、焦燒時間、硫 化速度、正硫化時間、活化能。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 20 （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 首頁 上一頁 下一頁 末頁 21 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)。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 19 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)。 ⑶ 硫化設(shè)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。分類方法： ⑴ 硫化溫度 ： 冷硫化、室溫硫化及熱硫化 三種工藝方法，其中熱硫化是目前大多數(shù)橡膠制品普遍采用的方法，如各種輪胎制品的硫化。 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。 進入過硫化后： ? 性能下降 ： 硫化返原（斷鏈多于交聯(lián)， NR、 IIR） ? 性能恒定甚至上升 ： 非返原（交聯(lián)占優(yōu)、環(huán)化） 交 聯(lián) 和 氧 化 斷 鏈 兩 種 反 應(yīng) 貫 穿 于 橡 膠 硫 化 過程的始 終。 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(yīng)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 。 主要是考慮 “后硫化 ”。 硫化平坦期的寬窄取決于：配方、溫度等。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 15 制品達到適當?shù)慕宦?lián)度的階段，此時各項力學(xué)性能均達 到或接近最佳值，其綜合性能最好。因此，將通過這種確定的正硫化時間稱為工藝正硫化時間。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 14 B． 正硫化時間 正硫化時間是指達到正硫化狀態(tài)所需的最短時間，也稱為“ 正硫化點 ” 。 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 。 首頁 上一頁 下一頁 末頁 13 3. 硫化平坦階段（ 正硫期－正硫化階段 ） 硫化平坦階段即圖中的 cd段， 此時交聯(lián)反應(yīng)已趨于完成，反應(yīng)速度已較為緩和。 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
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