橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性矛盾的過程,通過各種加工手段,使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠,在加入各種配合劑制成半成品,然后通過硫化是具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機械性能好的橡膠制品。
工藝流程選段:拉伸強度是表征制品能夠抵抗拉伸破壞的極限能力。影響橡膠拉伸強度的主要因素有:大分子鏈的主價鍵、分子間力以及高分子鏈柔性。拉伸強度與橡膠結構的關系: 分子間作用力大,如極性和剛性基團等; 分子量增大,范德華力增大,鏈段不易滑動,相當于分子間形成了物理交聯點,因此隨分子量增大,拉伸強度增高,到一定程度時達到平衡;分子的微觀結構,如順式和反式結構的影響; 結晶和取向
工藝流程開始:
1綜述
橡膠制品的主要原料是生膠、各種配合劑、以及作為骨架材料的纖維和金屬材料,橡膠制品的基本生產工藝過程包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個基本工序。
橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性矛盾的過程,通過各種加工手段,使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠,在加入各種配合劑制成半成品,然后通過硫化是具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機械性能好的橡膠制品。
2橡膠加工工藝
2.1塑煉工藝
生膠塑煉是通過機械應力、熱、氧或加入某些化學試劑等方法,使生膠由強韌的彈性狀態轉變為柔軟、便于加工的塑性狀態的過程。
生膠塑煉的目的是降低它的彈性,增加可塑性,并獲得適當的流動性,以滿足混煉、亞衍、壓出、成型、硫化以及膠漿制造、海綿膠制造等各種加工工藝過程的要求。
掌握好適當的塑煉可塑度,對橡膠制品的加工和成品質量是至關重要的。在滿足加工工藝要求的前提下應盡可能降低可塑度。隨著恒粘度橡膠、低粘度橡膠的出現,有的橡膠已經不需要塑煉而直接進行混煉。
在橡膠工業中,最常用的塑煉方法有機械塑煉法和化學塑煉法。機械塑煉法所用的主要設備是開放式煉膠機、密閉式煉膠機和螺桿塑煉機。化學塑煉法是在機械塑煉過程中加入化學藥品來提高塑煉效果的方法。
開煉機塑煉時溫度一般在80℃以下,屬于低溫機械混煉方法。密煉機和螺桿混煉機的排膠溫度在120℃以上,甚至高達160-180℃,屬于高溫機械混煉。
生膠在混煉之前需要預先經過烘膠、切膠、選膠和破膠等處理才能塑煉。
幾種膠的塑煉特性:
天然橡膠用開煉機塑煉時,輥筒溫度為30-40℃,時間約為15-20min;采用密煉機塑煉當溫度達到120℃以上時,時間約為3-5min。
丁苯橡膠的門尼粘度多在35-60之間,因此,丁苯橡膠也可不用塑煉,但是經過塑煉后可以提高配合機的分散性
順丁橡膠具有冷流性,缺乏塑煉效果。順丁膠的門尼粘度較低,可不用塑煉。
氯丁橡膠得塑性大,塑煉前可薄通3-5次,薄通溫度在30-40℃。
乙丙橡膠的分子主鏈是飽和結構,塑煉難以引起分子的裂解,因此要選擇門尼粘度低的品種而不用塑煉。
丁腈橡膠可塑度小,韌性大,塑煉時生熱大。開煉時要采用低溫40℃以下、小輥距、低容量以及分段塑煉,這樣可以收到較好的效果。
2.2混煉工藝
混煉是指在煉膠機上將各種配合劑均勻的混到生膠種的過程。混煉的質量是對膠料的進一步加工和成品的質量有著決定性的影響,即使配方很好的膠料,如果混煉不好,也就會出現配合劑分散不均,膠料可塑度過高或過低,易焦燒、噴霜等,使壓延、壓出、涂膠和硫化等工藝不能正常進行,而且還會導致制品性能下降。
混煉方法通常分為開煉機混煉和密煉機混煉兩種。這兩種方法都是間歇式混煉,這是目前最廣泛的方法。
開煉機的混合過程分為三個階段,即包輥(加入生膠的軟化階段)、吃粉(加入粉劑的混合階段)和翻煉(吃粉后使生膠和配合劑均達到均勻分散的階段)。
開煉機混膠依膠料種類、用途、性能要求不同,工藝條件也不同。混煉中要注意加膠量、加料順序、輥距、輥溫、混煉時間、輥筒的轉速和速比等各種因素。既不能混煉不足,又不能過煉。
密煉機混煉分為三個階段,即濕潤、分散和涅煉、密煉機混煉石在高溫加壓下進行的。操作方法一般分為一段混煉法和兩段混煉法。
一段混煉法是指經密煉機一次完成混煉,然后壓片得混煉膠的方法。他適用于全天然橡膠或摻有合成橡膠不超過50%的膠料,在一段混煉操作中,常采用分批逐步加料法,為使膠料不至于劇烈升高,一般采用慢速密煉機,也可以采用雙速密煉機,加入硫磺時的溫度必須低于100℃。其加料順序為生膠—小料—補強劑—填充劑—油類軟化劑—排料—冷卻—加硫磺及超促進劑。
兩段混煉法是指兩次通過密煉機混煉壓片制成混煉膠的方法。這種方法適用于合成橡膠含量超過50%得膠料,可以避免一段混煉法過程中混煉時間長、膠料溫度高的缺點。第一階段混煉與一段混煉法一樣,只是不加硫化和活性大的促進劑,一段混煉完后下片冷卻,停放一定的時間,然后再進行第二段混煉。混煉均勻后排料到壓片機上再加硫化劑,翻煉后下片。分段混煉法每次煉膠時間較短,混煉溫度較低,配合劑分散更均勻,膠料質量高。
2.3壓延工藝
壓延是將混煉膠在壓延機上制成膠片或與骨架材料制成膠布半成品的工藝過程,它包括壓片、貼合、壓型和紡織物掛膠等作業。
壓延工藝的主要設備是壓延機,壓延機一般由工作輥筒、機架、機座、傳動裝置、調速和調距裝置、輥筒加熱和冷卻裝置、潤滑系統和緊急停車裝置。壓延機的種類很多,工作輥筒有兩個、三個、四個不等,排列形式兩輥有立式和臥式;三輥有直立式、Γ型和三角形;四輥有Γ型、L型、Z型和S型等多種。按工藝用途來分主要有壓片壓延機(用于壓延膠片或紡織物貼膠,大多數三輥或四輥,各輥塑度不同)、擦膠壓延機(用于紡織物的擦膠,三輥,各輥有一定得速比,中輥速度大。借助速比擦入紡織物中)、通用壓延機(又稱萬能壓延機,兼有壓片和擦膠功能、三輥或四輥,可調速比)、壓型壓延機、貼合壓延機和鋼絲壓延機。
壓延過程一般包括以下工序:混煉膠的預熱和供膠;紡織物的導開和干燥(有時還有浸膠)
膠料在四輥或三輥壓延機上的壓片或在紡織物上掛膠依機壓延半成品的冷卻、卷取、截斷、放置等。
在進行壓延前,需要對膠料和紡織物進行預加工,膠料進入壓延機之前,需要先將其在熱煉機上翻煉,這一工藝為熱煉或稱預熱,其目的是提高膠料的混煉均勻性,進一步增加可塑性,提高溫度,增大可塑性。為了提高膠料和紡織物的粘合性能,保證壓延質量,需要對織物進行烘干,含水率控制在1-2%,含水量低,織物變硬,壓延中易損壞,含水量高,粘附力差。
幾種常見的橡膠的壓延性能 天然橡膠熱塑形大,收縮率小,壓延容易,易粘附熱輥,應控制各輥溫差,以便膠片順利轉移;丁苯橡膠熱塑性小,收縮率大,因此用于壓延的膠料要充分塑煉。由于丁苯橡膠對壓延的熱敏性很顯著,壓延溫度應低于天然橡膠,各輥溫差有高到低;氯丁橡膠在75-95℃易粘輥,難于壓延,應使用低溫法或高溫法,壓延要迅速冷卻,摻有石蠟、硬酯酸可以減少粘輥現象;乙丙橡膠壓延性能良好,可以在廣泛的溫度范圍內連續操作,溫度過低時膠料收縮性大,易產生氣泡;丁腈橡膠熱塑性小,收縮性大,在膠料種加入填充劑或軟化劑可減少收縮率,當填充劑重量占生膠重量的50%以上時,才能得到表面光滑的膠片,丁腈橡膠粘性小易粘冷輥。
2.4壓出工藝
壓出工藝是通過壓出機機筒筒壁和螺桿件的作用,使膠料達到擠壓和初步造型的目的,壓出工藝也成為擠出工藝。
壓出工藝的主要設備是壓出機。
幾種橡膠的壓出特性:天然橡膠壓出速度快,半成品收縮率小。機身溫度50-60℃,機頭70-80℃,口型80-90℃;丁苯橡膠壓出速度慢,壓縮變形大,表面粗糙,機身溫度50-70℃,機頭溫度70-80℃,口型溫度100-105℃;氯丁橡膠壓出前不用充分熱煉,機身溫度50℃,機頭℃,口型70℃;乙丙橡膠壓出速度快、收縮率小,機身溫度60-70℃,機頭溫度80-130℃,口型90-140℃。丁腈橡膠壓出性能差,壓出時應充分熱煉。機身溫度50-60℃,機頭溫度70-80℃。
2.5注射工藝
橡膠注射成型工藝是一種把膠料直接從機筒注入模性硫化的生產方法。包括喂料、塑化、注射、保壓、硫化、出模等幾個過程。注射硫化的最大特點是內層和外層得膠料溫度比較均勻一致,硫化速度快,可加工大多數模壓制品。
橡膠注射成型的設備是橡膠注射成型硫化機。
2.6壓鑄工藝
壓鑄法又稱為傳遞模法或移模法。這種方法是將膠料裝在壓鑄機的塞筒內,在加壓下降膠料鑄入模腔硫化。與注射成型法相似。如骨架油封等用此法生產溢邊少,產品質量好。
2.7硫化工藝
早先,天然橡膠的主要用途只是做擦字橡皮;后來才用于制造小橡膠管。直到1823年,英國化學家麥金托什才發明將橡膠溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布,可以用來制造雨衣和雨靴。但是,這種雨衣和雨靴一到夏天就熔化,一到冬天便變得又硬又脆。為了克服這一缺點,當時許多人都在想辦法。美國發明家查理?古德伊爾也在進行橡膠改性的試驗,他把天然橡膠和硫黃放在一起加熱,希望能獲得一種一年四季在所有溫度下都保持干燥且富有彈性的物質。直到1839年2月他才獲得成功。一天他把橡膠、硫黃和松節油混溶在一起倒入鍋中(硫黃僅是用來染色的),不小心鍋中的混合物濺到了灼熱的火爐上。令他吃驚的是,混合物落入火中后并未熔化,而是保持原樣被燒焦了,爐中殘留的未完全燒焦的混合物則富有彈性。他把濺上去的東西從爐子上剝了下來,這才發現他已經制備了他想要的有彈性的橡膠。經過不斷改進,他終于在1844年發明了橡膠硫化技術。
在橡膠制品生產過程中,硫化是最后一道加工工序。硫化是膠料在一定條件下,橡膠大分子由線型結構轉變為網狀結構的交聯過程。硫化方法有冷硫化、室溫硫化和熱硫化三種。大多數橡膠制品采用熱硫化。熱硫化的設備有硫化罐、平板硫化機等。
2.8其他生產工藝
橡膠制品的生產工藝還有浸漬法、涂刮法、噴涂法、蕉塑法等。
3橡膠配方設計
3.1橡膠的硫化(交聯)
交聯是橡膠高彈性的基礎,其特點是在一個橡膠分子鏈上僅形成少數幾處交聯點,因此不會影響橡膠分子鏈段的運動。
橡膠的硫化體系較多,常見的有:硫黃硫化體系、過氧化物硫化體系、樹脂硫化體系、氧化物硫化體系等
3.1.1硫黃硫化體系
主要適應于二烯類橡膠,其硫化活性點是在雙鍵旁邊的α氫原子。
組成:
?硫黃
?活性劑:氧化鋅,硬脂酸
?促進劑:噻唑類(DM,M),次磺酰胺類(CZ,NOBS),秋蘭姆類(TETD,TMTM,TMTD),胍(D)
圖 1 硫黃硫化體系的結構特點
表1硫黃硫化體系分類
硫化體系 硫黃/促進劑(S/A)比交聯鍵組成 性能特點
普通硫黃硫化體系 >1 以多硫鍵為主 動態疲勞性能好;老化性能差
半有效硫黃硫化體系(Semi-EV) ≈1 以單硫鍵和雙硫鍵為主 老化性能好;壓縮永久變形小;無硫化返原
有效硫黃硫化體系(EV)0;ΔH > 0(吸熱),盡可能小。
(2) 溶度參數:用Hildebrand方程進行判斷。
δ1與δ2越接近,ΔH越小。
極性橡膠——極性軟化劑;非極性橡膠——非極性軟化劑
(3) 溶劑化作用(次要因素):一般認為,橡膠的雙鍵有一定的親核性,增塑劑酯類有親電性,通過親電-親核作用增加了兩者的界面強度,相容性增加,不過這種親電-親核作用較弱,因此一般用量不宜過大(5-10phr)。如NR與DBP,NBR與芳烴油的相容性,SBR、BR與NR的差異,
(4) CR的溶劑選擇原則
3.4橡膠的防護體系
老化是指一切使橡膠性能劣化的過程。如O2,O3,熱,光,疲勞,力,催化劑,化學介質等,為了考察這些影響因素,設計了許多試驗方法。
氧彈試驗 O2
熱氧老化試驗 O2,熱
光老化試驗 光(戶外,室內,人造光)
臭氧老化試驗 O3
疲勞試驗 力,疲勞
DSC、TG 熱氧化,O2,空氣;熱降解,N2
3.4.1分類
物理:遷移、隔絕氧的作用
防 老 劑
化學:無污染型(酚類,1010,1076;硫化二丙酸酯(DLTP,DSTP);亞磷酸酯,168);污染型(胺類,RD,D,A)
防護體系 對苯二胺類(4010,4010NA)
抗臭氧劑
線形碳氫化合物(粗晶蠟,微晶蠟)
紫外線劑(橡膠不常用、炭黑的作用)
金屬離子鈍化劑
3.4.2反應機理
(1) 鏈引發
E = 0
(2) 鏈增長
E = 4-9kcal/mol
E = 0kcal/mol
E = 30kcal/mol
而金屬粒子則催化ROOH的分解。
(3) 鏈終止
3.5配方設計與硫化橡膠物性的關系
3.5.1拉伸強度
拉伸強度是表征制品能夠抵抗拉伸破壞的極限能力。影響橡膠拉伸強度的主要因素有:大分子鏈的主價鍵、分子間力以及高分子鏈柔性。
一 拉伸強度與橡膠結構的關系
(1) 分子間作用力大,如極性和剛性基團等;
(2) 分子量增大,范德華力增大,鏈段不易滑動,相當于分子間形成了物理交聯點,因此隨分子量增大,拉伸強度增高,到一定程度時達到平衡;
(3) 分子的微觀結構,如順式和反式結構的影響;
(4) 結晶和取向
二 拉伸強度與硫化體系的關系
(1) 交聯密度:有一極大值。
(2) 交聯鍵類型:隨交聯鍵能增加,拉伸強度減小;多硫鍵具有較高的拉伸強度,因為弱鍵在應力狀態下能起到釋放應力的作用,減輕應力集中的程度,使交聯網能均勻地承受較大的應力。對于能產生結晶的NR等,交聯弱鍵的早期斷裂,還有利于主鏈的定向結晶。
三 拉伸強度與填料的關系
大量的試驗表明:粒徑越小,比表面積越大,表面活性越大,結構性越高,補強的效果越好。同時隨填料用量增加,有最大值,其大小受橡膠品種和填料類型的影響。
四 拉伸強度與軟化劑的關系
軟化劑的加入會損失拉伸強度,且與軟化劑與橡膠的相容性有關。
3.5.2撕裂強度
橡膠的撕裂是由于材料中的裂紋或裂口受力時迅速擴大而導致破壞的現象,一般是沿著分子鏈數目最小,即阻力最小的途徑發展。主要與橡膠應力-應變曲線的形狀和粘彈性有關。與橡膠品種、硫化體系、軟化劑均有關系。
百度:李秀權工作室 摘錄!!
評論 | 31 1
2012-11-05 10:59 yoyo7894879 | 四級
先根據要求選擇適合的橡膠及原料,然后用適合的工藝
工藝:1、 塑煉 2、混煉 3、壓延 4、壓出 5、成型 6、硫化
評論 | 1 0
2012-11-06 21:41 zhongji707130 | 二級
橡膠的原材料: 生膠、各種配合劑、以及作為骨架材料的纖維和金屬材料。
橡膠原料有合成橡膠和天然橡膠,從工廠或橡膠園做的還只是基礎原材料,制品加工廠還要配方,加入補強、填充、防老化、硫化劑、促進劑等大約一倍多的填料(設備用開煉機或密煉機),經模壓或擠出等設備成型,160度左右的高溫1~20MPa左右的高壓(常用設備是硫化機或硫化罐或輪胎硫化模)下產生硫化反應形成彈性的制品。
1.橡膠制品種類繁多,但生產工藝過程卻基本相同。以一般固體橡膠(生膠)為原料的橡膠制品的基本工藝過程包括:塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化六個基本工序。當然,原材料準備、成品整理、檢驗包裝等基本工序也少不了。
2.橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性性能這個矛盾的過程,通過各種工藝手段,使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠,再加入各種配合劑制成半成品,然后通過硫化使具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機械性能好的橡膠制品。
3.為了達到使用性能,還應在生產工藝中增加輔助措施,例如為了增加強度和耐磨性,會配用硬質碳黑。
4.要對橡膠進行機械加工的極少,但是絕非瞎想。一般精度的可采用高速鋼刀具,要求高的,需采用人造金剛石刀具。當然也可用硬質合金刀具,但應選用低含鈷量超細微顆粒徑的。鉆孔需用三尖鉆。
5.如果僅是一般的腳墊,建議用硬塑料或者尼龍材料制作比較簡單。如果要有吸震、減震效果,可在圓臺的兩端做個沉坑,壓入橡膠或羊毛氈墊,效果會不錯的。不妨試試。
橡膠加工工藝:第一篇橡膠原材料及配方設計共十章,主要講述橡膠制品生產所需天然橡膠、合成橡膠、新形態橡膠和橡膠代用材料,硫化體系、補強填充體系、軟化增塑體系、防護體系和其它體系配合劑以及骨架材料的品種、組成、性質性能與作用原理,橡膠(橡塑)并用和配方設計的原理與方法等。第二篇橡膠制品加工工藝共五章,主要講述橡膠制品加工過程,包括塑煉、混煉、壓延、壓出、硫化的原理與工藝方法以及常出現的質量問題與改進措施等。
三、 硫化
1. 硫化對橡膠性能和影響
1)、定伸強度
通過硫化,橡膠單個分子間產生交聯,且隨交聯密度的增加,產生一定變形(如拉伸至原長度的200%或300%)所需的外力就隨之增加,硫化膠也就越硬。
對某一橡膠,當試驗溫度和試片形狀以及伸長一定時,則定伸強度與MC(兩個交聯鍵之間橡膠分子的平均分子量)成反比,也就是與交聯度成正比。這說明交聯度大,即交聯鍵間鏈段平均分子量越小,定伸強度也就越高。
2)、硬度
與定伸強度一樣,隨交聯度的增加,橡膠的硬度也逐漸增加,測量硬度是在一定形變下進行的,所以有關定促強度的上述情況也基本適用于硬度。
3)、抗張強度
抗張強度與定伸強度和硬度不同,它不隨交聯鍵數目的增加而不斷地上升,例如使硫磺硫化的橡膠,當交聯度達到適當值后,如若繼續交聯,其抗張強度反會下降。在硫黃用量很高的硬質膠中,抗張強度下降后又復上升,一直達到硬質膠水平時為止。
4)、伸長率和永久變形
橡膠的伸長率隨交聯度的增加而降低,永久變形也有同樣的規律。有硫化返原性的橡膠如天然橡膠和丁基橡膠,在過硫化以后由于交聯度不斷降低,其伸長率和永久變形又會逐漸增大。
5)、彈性
未硫化膠受到較長時間的外力作用時,主要發生塑性流動,橡膠分子基本上沒有回到原來的位置的傾向。橡膠硫化后,交聯使分子或鏈段固定,形變受到網絡的約束,外力作用消除后,分子或鏈段力圖回復原來構象和位置,所以硫化后橡膠表現出很大的彈性。交聯度的適當增加,這種可逆的彈性回復表現得更為顯著。
2. 硫化過程的四個階段
膠料在硫化時,其性能隨硫化時間變化而變化的曲線,稱為硫化曲線。從硫化時間影響膠料定伸強度的過程來看,可以將整個硫化時間分為四個階段:硫化起步階段、欠硫階段、正硫階段和過硫階段。
1)、硫化起步階段(又稱焦燒期或硫化誘導期)
硫化起步的意思是指硫化時間膠料開始變硬而后不能進行熱塑性流動那一點的時間。硫起步階段即此點以前的硫化時間。在這一階段內,交聯尚未開始,膠料在模型內有良好的流動性。膠料硫化起步的快慢,直接影響膠料的焦燒和操作安全性。這一階段的長短取決于所用配合劑,特別是促進劑的種類。用有超速促進劑的膠料,其焦燒比較短,此時膠料較易發生焦燒,操作安全性差。在使用遲效性促進劑(如亞磺酰胺)或與少許秋蘭姆促進劑并用時,均可取得較長的焦燒期和良好的操作安全性。但是,不同的硫化方法和制品,對焦燒時間的長短亦有不同要求。在硫化模壓制品時,總是希望有較長的焦燒期,使膠料有充分時間在模型內進行流動,而不致使制品出現花紋不清晰或缺膠等到缺陷。在非模型硫化中,則應要求硫化起步應盡可能早一些,因為膠料起步快而迅速變硬,有利于防止制品因受熱變軟而發生變形。不過在大多數情況下仍希望有較長的焦燒時間以保證操作的安全性。
2)、欠硫階段(又稱預硫階段)
硫化起步與正硫化之間的階段稱為欠硫階段。在此階段,由于交聯度低,橡膠制品應具備的性能大多還不明顯。尤其是此階段初期,膠料的交聯度很低,其性能變化甚微,制品沒有實用意義。但是到了此階段的后期,制品輕微欠硫時,盡管制品的抗張強度、彈性、伸長率等尚未達到預想的水平,但其抗撕裂性耐磨性和抗動態裂口性等則優于正硫化膠料。因此,如果著重要求后幾種性能時,制品可以輕微欠硫。
3)、正硫階段
大多數情況下,制品在硫化時都必須使之達到適當的交聯度,達到適當的我聯度的階段叫做正硫化階段,即正硫階段。在此階段,硫化膠的各項物理機械性能并非在同一時都達到最高值,而是分別達到或接近最佳值,其綜合性能最好。此階段所取的溫度和時間稱為正硫化溫度和正硫化時間。
正硫化時間須視制品所要求的性能和制品斷面的厚薄而定。例如,著重要求抗撕裂性好的制品,應考慮抗撕強度最高或接近最高值的硫化時間定為正硫化時間;要求耐磨性高的制品,則可考慮磨耗量小的硫化時間定為正硫化時間。對于厚制品,在選擇正硫時間時,尚需將“后硫化”考慮進去。所謂“后硫化”,即是當制品硫取出以后,由于橡膠導熱性差,傳熱時間長,制品因散熱而降溫也就較慢,所以它還可以繼續進行硫化,特將它稱為“后硫化”。“后硫化”導致的抗張強度和硬度進一步增加,彈性和其它機械性能降低,制品的使用壽命因之受到損害。所以,制品越厚就越應將“后硫化”考慮進去。在一般情況下,可以根據抗張強度最高值略前的時間或以強伸積(抗張強度與伸長率的乘積)最高值的硫化時間定為正硫化時間。
4)、過硫階段
正硫階段之后,繼續硫化便進入過硫階段。這一階段的前期屬于硫化平坦期的一部分。在平坦期中,硫化膠的各項物理機械性能基本上保持穩定。當過平坦期之后,天然橡膠和丁基橡膠由于斷鏈多于交聯出現硫化返原現象而變軟;合成橡膠則因交聯繼續占優勢和環化結構的增多而變硬,且伸長率也隨之降低,橡膠性能受到損害。
硫化平坦期的長短,不僅表明膠料熱穩定性的高低,而且對硫化工藝的安全操作以及厚制品的硫化質量的好壞均有直接影響。
對于硫黃硫化而言,硫化平坦期的長短,在很大程度上取決于所用促進劑的種類和用量。用有超速促進劑(如TMTD)的膠料,在硫化開始以后,由于它迅速失去活性,交聯鍵的斷裂得不到補充,引起硫化平坦期縮短。如果交聯鍵的熱穩定性差,則易產生硫化返原現象。當交聯鍵的鍵能較高時,即使使用超速促進劑也能獲得較長的硫化平坦期,使用低硫高促體系,便能達到這一目的。增高硫化溫度,裂解比交聯的速度增加得更快,硫化返原傾向越強,硫化平坦期也越短。所以采用高溫硫化時,必須選取能使硫化平坦期較長的促進劑。使用超速促進劑時,要求硫化溫度低,否則硫化平坦期將縮短到甚至不能防護可能發生的過硫。
3. 用硫化儀測定硫化程度
使用硫化儀測定膠料硫化特性方便,而且只需進行一次試驗即可得到完整的硫化曲線。由此曲線可以直觀地或經簡單計算得到全套硫化參數:初始粘度、最低粘度、誘導時間(焦燒時間),硫化速度、正硫化時間和活化能等。由于硫化儀具有這些優點,故其在橡膠工業生產上及硫化動力學,硫化機理等的研究上得到越來越廣泛的應用