橡膠工藝學(xué)第二章橡膠的硫化體系(已改無錯(cuò)字)
2023-01-17 06:18:40 本頁(yè)面
【正文】 橡膠中的溶解度，并與促進(jìn)劑作用形成在橡膠中溶解性良好的絡(luò)合物，活化了促進(jìn)劑和硫黃，提高了硫化效率。 ： 62 ： 硫化膠在使用過程中，多硫鍵斷裂，生成的硫化氫會(huì)加速橡膠的老化，氧化鋅可和硫化氫作用生成硫化鋅，減少硫化氫對(duì)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)起的老化破壞作用。 63 膠 的交 聯(lián) 密度 ? 氧 化 鋅 和硬脂酸生成可溶性 鋅鹽 ， 鋅鹽與交 聯(lián) 先 驅(qū) 體 螯 合，保 護(hù) 了弱 鍵 ，使硫化生成 較 短的交 聯(lián)鍵 ， 并 增加了新的交 聯(lián)鍵 ，提高了交 聯(lián) 密度。 64 ㈦、防焦劑的作用 橡膠加工過程經(jīng)歷塑煉，混煉，壓延，擠出等工藝，生熱量大，易出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象，而工業(yè)上又要求高溫快速硫化，解決這一矛盾的做法即加入防焦劑。 65 主要品種為硫氮類，如 N－環(huán)己基硫代鄰苯二酰亞胺（ PVI或 CTP，美國(guó)孟山都公司 1970年開發(fā)）。防焦效果明顯，衛(wèi)生性、安全性好，是應(yīng)用最多的防焦劑。雖然價(jià)格較高，但用量少，經(jīng)濟(jì)性尚可。其它防焦劑還有水楊酸，鄰苯二甲酸酐。 66 四、各種硫黃硫化體系 普通硫黃硫化體系（ conventional vulcanization， CV），適用于二烯類橡膠。 ： 67 各種橡膠的 CV硫化體系 配方 NR SBR NBR IIR EPDM 硫黃 ZnO 硬脂酸 NS DM M TMTD 68 ?各種橡膠的結(jié)構(gòu)如不飽和度、成分的不同，使 CV體系中硫的用量，促進(jìn)劑的品種和用量都有差異。 ?NR的不飽和度高，因此促進(jìn)劑用量少，硫化速度快。 ?對(duì)不飽和度低的 IIR， EPDM等，應(yīng)并用高效快速的促進(jìn)劑如 TMTD， TRA， ZDC等作主促進(jìn)劑，噻唑類為副促進(jìn)劑。 69 ?其硫化膠網(wǎng)絡(luò)中 70％以上是多硫交聯(lián)鍵（ Sx），不耐熱、氧、老化是主要缺點(diǎn)，不能在高溫下使用。 70 CZ/S 比例 單硫交聯(lián)鍵 ?改變促進(jìn)劑 /硫化劑的比例，可以有效提高硫磺在硫化反應(yīng)中 的交聯(lián)效率。改變硫化膠的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的性能。 ?促進(jìn)劑 /硫化劑的比例上升時(shí)，單硫交聯(lián)鍵的含量上升，硫的 有效交聯(lián)程度增加，但疲勞壽命先上升后下降。 71 2. 有效硫化體系： 高促、低硫配合 提高促進(jìn)劑的用量（ 3～ 5份） 降低硫黃用量（ ～ ） 無硫配合 采用 TMTD或 DTDM（ ～ 2份） 為提高硫在硫化過程中的交聯(lián)效率，一般采用的配合方法有兩種： 72 以上兩種配合得到的硫化膠網(wǎng)絡(luò)中， 單鍵和雙鍵的含量達(dá) 90％以上，硫黃利用率高，稱為有效硫化體系 (EV)。常用于高溫靜態(tài)制品如密封制品，有較高的耐熱、氧、老化性能。 73 ： 促進(jìn)劑和硫黃的用量介于 CV和 EV之間的硫化體系，有適量的多硫鍵，又有適量的單、雙硫交聯(lián)鍵，使其有中等程度的耐熱、氧、老化性能。用于有一定使用溫度要求的制品。 74 ?①促進(jìn)劑 /硫 ≈1 or稍大于 1。 ?②硫與硫載體并用。 常采用兩種配合方式： 75 ： 指在 180～ 240℃ 下進(jìn)行的硫化。溫度每升高 10℃ ，硫化時(shí)間大約可縮短一半，提高生產(chǎn)效率。但溫度升高，物理機(jī)械性能下降。 76 Ⅰ. 高溫硫化體系配合原則： ?選擇耐熱膠種。 為減少硫化返原現(xiàn)象，應(yīng)選擇雙鍵含量低的耐熱橡膠。 77 各種橡膠的極限硫化溫度 膠種 極限硫化 溫度 膠種 極限硫化溫度 NR 240 CR 260 SBR 300 EPDM 300 NBR 300 IIR 300 78 Ⅱ. 有效（ EV）或半有效（ SEV）硫化體系： CV硫化體系中多硫交聯(lián)鍵含量高，高溫下易產(chǎn)生硫化返原。 TMTD由于焦燒時(shí)間短且噴霜嚴(yán)重使用受限，多用 DTDM作為硫載體。 79 Ⅲ. 硫化的特種配合： ?為了保持高溫下硫化膠的交聯(lián)密度不變，可以采取增加硫，增加促進(jìn)劑或兩者同時(shí)增的方法。 ?保持硫用量不變，增加促進(jìn)劑用量，可以提高硫化效率，這種方法已廣泛用于輪胎工業(yè)。 80 ?合成橡膠硫化體系對(duì)溫度的敏感性比 NR要低。 ?并用后的體系既保持了高溫硫化時(shí)交聯(lián)密度的穩(wěn)定性，又保持了硫化膠的最佳物性，是橡膠制品采用高溫硫化，縮短硫化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的有效方法。 81 ： ?高溫硫化的要求：硫化速度快，焦燒傾向小，無噴霜現(xiàn)象。 —— 采用耐熱膠種及常量硫黃，高促進(jìn)劑的辦法。為提高速度，使用足量的硬脂酸以增加鋅鹽的溶解度，提高體系的活化功能。 82 ?為防止熱氧老化，保證硫化的平坦性，防老劑在高溫硫化體系中是絕對(duì)必要的。如在 TMTD/ZnO中加入 1份防老劑 D(N苯基 β 萘胺 )就能有效地保持交聯(lián)密度的穩(wěn)定和硫化的平坦性。 83 五、非硫黃硫化體系 不飽和橡膠用非硫黃體系硫化可以
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