硫化成型一詞有其歷史性,因開始天然橡膠制品用硫磺作交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)而得名,隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在可以用多種非硫磺交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)。因此硫化的更科學(xué)的意義應(yīng)是“交聯(lián)”或“架橋”,即線性高分子通過交聯(lián)作用而形成的網(wǎng)狀高分子的工藝過程。硫化過程中發(fā)生了硫的交聯(lián),這個(gè)過程是指把一個(gè)或更多的硫原子接在聚合物鏈上形成橋狀結(jié)構(gòu)。反應(yīng)的結(jié)果是生成了彈性體,它的性能在很多方面都有了改變,硫化劑可以是硫或者其它相關(guān)物質(zhì)。
從物性上即是塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠或硬質(zhì)橡膠的過程。“硫化”的含義不僅包含實(shí)際交聯(lián)的過程,還包括產(chǎn)生交聯(lián)的方法。 硫化過程可分為四個(gè)階段,各階段的特點(diǎn): 通過膠料定伸強(qiáng)度的測量(或硫化儀)可以看到,整個(gè)硫化過程可分為硫化誘導(dǎo),預(yù)硫,正硫化和過硫(對天然膠來說是硫化返原)四個(gè)階段。 硫化誘導(dǎo)期(焦燒時(shí)間)內(nèi),交聯(lián)尚未開始,膠料有很好的流動(dòng)性。這一階段決定了 膠料的焦燒性及加工安全性。這一階段的終點(diǎn),膠料開始交聯(lián)并喪失流動(dòng)性。硫化誘導(dǎo)期的長短除與生膠本身性質(zhì)有關(guān),主要取決于所用助劑,如用遲延性促進(jìn)劑可以得到較長的焦燒時(shí)間,且有較高的加工安全性。
硫化誘導(dǎo)期以后便是以一定速度進(jìn)行交聯(lián)的預(yù)硫化階段。預(yù)硫化期的交聯(lián)程度低,即使到后期硫化膠的扯斷強(qiáng)度,彈性也不能到達(dá)預(yù)想水平,但撕裂和動(dòng)態(tài)裂口的性能卻比相應(yīng)的正硫化好。 到達(dá)正硫化階段后,硫化膠的各項(xiàng)物理性能分別達(dá)到或接近點(diǎn),或達(dá)到性能的綜全平衡。 正硫化階段(硫化平坦區(qū))之后,即為過硫階段,有兩種情況:天然膠出現(xiàn)“返原”現(xiàn)象(定伸強(qiáng)度下降),大部分合成膠(除丁基膠外)定伸強(qiáng)度繼續(xù)增加。 對任何橡膠來說,硫化時(shí)不只是產(chǎn)生交聯(lián),還由于熱及其它因素的作用產(chǎn)生產(chǎn)聯(lián)鏈和分子鏈的斷裂。這一現(xiàn)象貫穿整個(gè)硫化過程。
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