乙丙橡胶的硫化方法
- 格式:doc
- 大小:21.50 KB
- 文档页数:2
三元乙丙橡胶的低温硫化
三元乙丙橡胶(EPDM)是一种广泛用于密封件、电线电缆护套和其它橡胶制品的弹性体。
然而,EPDM的硫化过程往往需要在高温下进行,这使得它在一些低温环境中可能无法正常硫化。
因此,研究如何在低温下成功硫化EPDM变得至关重要。
低温硫化三元乙丙橡胶通常需要使用特殊的化学剂,如有机过氧化物或硅烷偶联剂。
这些化学剂可以促进EPDM在低温下的交联反应。
其中,有机过氧化物是一种常用的硫化剂,它可以通过产生自由基来引发EPDM的交联反应。
然而,有机过氧化物的使用需要严格控制用量,否则可能会对EPDM的性能产生负面影响。
另一种方法是使用硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂是一种特殊的化合物,它含有两种不同的功能团:一种是能够与EPDM反应的有机基团,另一种是能够与无机填料反应的硅烷基团。
通过添加硅烷偶联剂,可以在低温下实现EPDM的硫化,并且可以改善EPDM与无机填料的相容性。
除了化学剂的使用,低温硫化EPDM还需要注意加工工艺。
通常需要降低加工温度和压力,以避免EPDM在加工过程中发生过度交联。
此外,为了确保硫化过程的均匀性,需要保证EPDM在硫化过程中具有良好的流动性。
总之,低温硫化三元乙丙橡胶需要使用特殊的化学剂并注意加工工艺。
通过优化这些因素,可以实现在低温下成功硫化EPDM,从而扩大其应用范围。
三元乙丙橡胶过氧化物硫化过程三元乙丙橡胶是一种乙烯、丙烯和非共轭二烯烃单体的共聚物。
由于其分子结构中双键含量相对较低,传统的硫磺硫化体系对于EPDM并不十分有效。
因此,通常采用过氧化物作为硫化剂来对三元乙丙橡胶进行硫化。
过氧化物硫化过程主要包括以下几个步骤:
1.选择过氧化物:最常用的过氧化物有过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化叔丁基等,它们在受热条件下能分解生成自由基。
2.硫化反应:
-过氧化物在高温下分解成自由基。
-自由基能够攻击EPDM中的不饱和双键,引发链增长反应和交联反应。
-通过与橡胶分子内部或添加的助交联剂(如三烯丙基氰尿酸酯)反应,形成C-C交联键,使橡胶网络结构形成并硬化。
3.促进剂和助剂作用:
-为了提高硫化速度和硫化效率,常会加入某些过氧化物硫化促进剂,例如某些酚类化合物或金属皂类。
-矿物操作油和其他加工助剂也可能影响硫化过程,优化硫化胶料的性能,比如降低门尼黏度,改善流动性,同时不影响最终硫化产品的物理性能。
4.硫化温度与时间:
-过氧化物硫化的硫化温度通常较高,需要根据具体配方和产品要求设定,一般在140°C至190°C之间。
-硫化时间根据制品厚度、硫化温度以及所使用的过氧化物类型等因素确定,以确保达到充分的交联程度。
5.硫化后产物:
-经过过氧化物硫化的三元乙丙橡胶具有良好的耐候性、耐臭氧性和耐化学介质性能,广泛应用于汽车密封件、建筑防水材料、电线电缆绝缘层等领域。
三元乙丙混炼胶硫磺硫化体系的优化三元乙丙混炼胶(EPDM)是一种具有良好的物理性能和化学稳定性的合成橡胶,广泛应用于橡胶制品、橡胶密封件、橡胶衬里、汽车零部件等领域。
硫磺硫化是目前EPDM胶最常用的硫化体系之一,通过优化硫磺硫化体系,可以进一步提高EPDM胶的性能和加工效率。
EPDM胶的硫磺硫化体系通常由硫磺、促进剂、活性填料和硫化剂等组成。
硫磺是硫磺硫化体系中最主要的硫化剂,其主要功能是与EPDM胶分子中的双键反应形成交联结构。
促进剂的作用是提高硫磺硫化速率和交联效果,常用的促进剂有过氧化物类、亚硝胺类和二硫化物类等。
活性填料可以提高硫磺硫化的均匀性,并增强硫磺与EPDM胶分子的相容性。
硫化剂是硫磺硫化反应的辅助剂,可以提高硫磺硫化的效果。
优化EPDM胶的硫磺硫化体系需要考虑以下几个方面:1.选择合适的硫磺含量:硫磺的含量对EPDM胶的硫化速率、硫化程度和物理性能有着重要的影响。
过高的硫磺含量会导致硫磺过剩,影响EPDM胶的流动性和加工性能,同时会使硫化后的胶件呈现硬化和脆化的现象。
过低的硫磺含量会导致硫化不完全,影响胶件的交联密度和物理性能。
因此,需要通过实验和试验,确定最佳的硫磺含量。
2.选择合适的促进剂:不同的促进剂对硫磺硫化体系的效果会有所差异,因此需要根据EPDM胶的具体要求选择合适的促进剂。
过氧化物类促进剂具有较高的活性,可以提高硫磺硫化的速率。
亚硝胺类促进剂在硫磺硫化体系中具有较好的活性和交联效果。
根据实际应用需要,可以选择单一的促进剂或者多种促进剂组合使用。
3.选择合适的活性填料:活性填料的选择和用量对硫磺硫化体系和EPDM胶的性能有重要影响。
常用的活性填料有炭黑、硅石、沉淀二氧化硅等。
活性填料可以提高硫磺和EPDM胶的相容性,防止硫磺的局部团聚和分散不均匀现象。
同时,活性填料还可以增加胶料的维持性能,提高胶件的耐热性和耐老化性能。
4.选择合适的硫化剂:硫化剂可以提高硫磺硫化的效果。
橡胶制品的硫化在橡胶制品生产中,硫化是最后的一个加工工序。
1.硫化方法硫化方法按硫化条件分,可以分为冷硫化、室温硫化和热硫化三种;按硫化介质分,可以分为直接硫化法、间接硫化法和混气硫化法;按硫化的生产方式分,可以分为间歇硫化和连续硫化。
其中冷硫化多用于薄膜浸渍制品的硫化,室温硫化一般用于自硫胶浆等硫化,热硫化则是大多数橡胶制品采用的硫化方法,它按硫化设备分,可以分为硫化罐硫化、平板硫化机硫化、个体硫化机硫化和注压成型机硫化等。
2.硫化三要素硫化的压力、温度和时间是构成硫化工艺条件的主要因素,这些因素对产品硫化质量有决定性的影响,通常称为“硫化三要素”。
⑴硫化温度硫化温度的高低决定于胶料配方中的橡胶品种和硫化体系,也与产品形状、大小、厚薄等因素有关。
过高的温度会引起橡胶分子链的裂解和发生硫化返原现象,使性能下降。
较低温度硫化会严重影响生产效率。
各种橡胶最适宜硫化温度见下表。
胶种适宜硫化温度,℃胶种适宜硫化温度,℃天然橡胶143(≤160℃)丁基橡胶170丁苯橡胶150(100~190℃)三元乙丙橡胶160~180异戊橡胶151丁腈橡胶180(100~190℃)顺丁橡胶151硅橡胶160(二次硫化,200℃)氯丁橡胶151(≤170℃)氟橡胶160(二次硫化≥200℃)*括号内表示硫化温度范围。
⑵硫化压力硫化压力使胶料容易流动,同时使胶料中的气泡(挥发份或空气)容易排出,另外,还可以提高胶料的致密性和提高胶料与骨架材料的密着性。
随着硫化压力的增加,硫化胶的一些物理机械性能,如强度、动态模数、耐疲劳性、耐磨性等相互提高。
几种硫化工艺所采用的硫化压力。
硫化工艺加压方式压力,MPa轮胎硫化内压过热水加2.2~2.8压平板加压24.5 模型制品硫化传送带硫化平板加压0.9~1.6运输带硫化平板加压 1.6~2.5注压硫化注压机加压120~150蒸汽加压0.3~0.5 胶管直接蒸汽硫化胶鞋硫化热空气加压0.2~0.4胶布直接蒸蒸汽加压0.1~0.3 汽硫化⑶硫化时间与硫化速率、硫化程度的关系硫化时间决定于胶料配方、硫化温度和压力,以正硫化时间表示。
三元乙丙橡胶三大硫化体系如何选择三元乙丙橡胶(EPDM)作为一种常用的合成橡胶,具有优良的耐热、耐候、电绝缘和化学稳定性等特性,广泛应用于汽车、建筑、电气设备等领域。
而硫化体系对于EPDM橡胶的性能具有重要影响,目前常用的三大硫化体系有石硫和含活性型硫的硫化体系、有机过氧化物硫化体系和有机硫化体系。
选择合适的硫化体系对于提高EPDM橡胶的性能至关重要,本文将从不同角度分析三大硫化体系的选择。
首先,在硫化效率方面,石硫体系的硫化速度较慢,而有机过氧化物硫化体系硫化速度较快,有机硫化体系介于两者之间。
因此,如果需要较快的硫化速度,可以选择有机过氧化物硫化体系或有机硫化体系;如果硫化速度要求不高,可以使用石硫体系。
此外,要考虑硫化后的产品性能,石硫体系硫化的产物主要是二硫键,而有机过氧化物和有机硫化体系则产生交联结构,硫化后的橡胶性能更优。
其次,对于不同应用领域的EPDM橡胶,硫化体系的选择也略有不同。
例如,在汽车行业,车身密封胶条、胎垫等需要耐候性好、耐热性好的EPDM橡胶,因此可以选择有机过氧化物硫化体系;而在电气设备方面,电线电缆绝缘层则需要具有良好的电绝缘性能和电气性能,因此可以选择有机硫化体系。
此外,还应考虑硫化体系对橡胶的毒性和环境影响。
石硫体系在硫化过程中产生硫化氢,有机过氧化物体系在加热条件下可能产生有害气体,对人体和环境具有一定的风险;而有机硫化体系则相对较安全。
因此,在选择硫化体系时应综合考虑终端应用的安全性和环境友好性。
最后,硫化体系的选择还需要根据工艺条件和成本因素进行考虑。
有机过氧化物硫化体系在硫化过程中需要加热,增加了生产的能耗和设备投资;而石硫体系则无需加热,更加便于操作和控制。
此外,有机过氧化物和有机硫化体系在市场上的价格相对较高,成本较高,而石硫体系则价格较低,成本相对较低。
综上所述,选择合适的硫化体系应综合考虑硫化效率、硫化后的产品性能、应用领域的要求、安全性和环境友好性、工艺条件和成本等因素。
epdm硫化工艺
EPDM(乙丙橡胶)是一种合成橡胶,其硫化工艺包括以下步骤:
1. 原料准备:EPDM橡胶树脂和硫化剂等硫化体系的原料准备。
2. 混炼:将EPDM橡胶树脂与其他添加剂(如增塑剂、填充剂、防老剂等)以及硫化剂混合,通过混炼机械设备将其均匀混合,形成橡胶混炼料。
3. 模压:将橡胶混炼料通过模具进行压制,使其成为所需形状的橡胶制品。
4. 硫化:将模压好的橡胶制品放入硫化炉中进行硫化处理。
硫化剂会在一定的温度和时间下和EPDM橡胶反应,形成交联
结构,提高橡胶的耐热性、抗老化性能和弹性等。
5. 后处理:硫化完成后,需要进行一些后处理工艺,如冷却、清洗、修整等,以使橡胶制品达到所需的质量要求。
通过以上步骤,EPDM橡胶可以完成硫化工艺,制成不同形状和规格的橡胶制品,广泛应用于汽车、电子、建筑、电气绝缘等领域。
硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的原因一、硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的原因分析硫磺硫化是橡胶加工过程中常用的一种方法,通过硫磺与橡胶中的双键反应,形成硫化交联,从而提高橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。
然而,在硫化三元乙丙橡胶的过程中,有时会出现强度低的情况。
下面将从以下几个方面进行分析。
1.硫磺与橡胶反应不完全硫磺与橡胶中的双键发生反应生成硫化交联,这是硫磺硫化的关键步骤。
然而,由于硫磺与橡胶反应速度较慢,反应时间不足以使硫磺完全与橡胶反应,导致硫化程度不够,从而影响了橡胶的强度。
2.硫磺添加量不合理硫磺的添加量对硫化三元乙丙橡胶的强度有着重要影响。
添加过少会导致硫化程度不足,从而影响橡胶的强度;添加过多则会使反应过度,产生过多的硫化交联,导致橡胶的弹性降低,同样会影响橡胶的强度。
因此,硫磺的添加量应该根据具体情况进行调整,以保证橡胶的强度。
3.硫化温度不适宜硫化温度是影响硫磺硫化三元乙丙橡胶强度的关键因素之一。
过低的硫化温度会导致硫磺与橡胶反应速度变慢,反应不完全;过高的硫化温度则会导致硫磺的挥发和分解,同样会影响橡胶的强度。
因此,在硫化过程中,应选择适宜的硫化温度,以保证橡胶的强度。
4.硫化时间不足硫化时间是硫磺硫化三元乙丙橡胶的另一个重要因素。
如果硫化时间不足,硫磺与橡胶反应不完全,硫化交联的形成不充分,从而影响橡胶的强度。
因此,在硫化过程中,应控制好硫化时间,确保硫化反应的充分进行。
5.橡胶配方的问题除硫磺外,橡胶配方中的其他添加剂也会对橡胶的硫化性能和强度产生影响。
例如,过多的活性剂会导致硫化反应过度,影响橡胶的强度;而过少的活性剂则会影响硫磺与橡胶的反应速度,同样会影响橡胶的强度。
因此,在橡胶配方设计中,需要合理选择添加剂的种类和用量,以保证橡胶的硫化性能和强度。
二、改善硫磺硫化三元乙丙橡胶强度的方法针对硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的问题,可以采取以下几种方法进行改善。
1.优化硫磺添加量根据具体情况,调整硫磺的添加量,既要保证硫化程度充分,又要避免反应过度。
三元乙丙橡胶三大硫化体系如何选择三元乙丙橡胶(EPDM)是一种常见的合成橡胶,具有优异的耐热性、耐候性和耐化学品性能。
它广泛应用于汽车、建筑、电气、塑料和橡胶制品等领域。
选择合适的硫化体系对于获取良好的性能至关重要。
EPDM具有三个主要的硫化体系:硫化剂硫化、过氧化物硫化和有机过硫酸盐硫化。
本文将对EPDM的三个硫化体系进行详细介绍,并提供选择的指导。
1.硫化剂硫化:硫化剂硫化是最常用的EPDM硫化体系。
在硫化剂硫化体系中,常用的硫化剂有硫醇类、硫酚类、双官能团硫醇类等。
这些硫化剂在高温条件下会释放出硫酸,与EPDM的双键发生反应,形成交联网状结构。
硫醇类硫化剂有二硫醚(OT)和二硫醇(DT),硫酚类硫化剂有硫酚醚类(DPG)和硫酚(MBT),双官能团硫醇类有甲基丙烯酸酯(DPTT)等。
硫化剂硫化体系可通过选择不同的硫化剂来改变硫化速率和硫化程度,调整EPDM的物理性能。
硫化剂硫化体系适合要求耐热性和耐久性的应用,如汽车制造业、建筑行业、电气设备制造业等。
硫化剂硫化体系具有硬度大、耐油性好、耐化学品性能较好的特点。
硫化剂硫化可以分为常规硫化和快速硫化两种类型。
常规硫化需要加入活性剂或促进剂来增加反应活性,适用于静态硫化过程。
而快速硫化不需要活性剂,适用于动态硫化过程。
2.过氧化物硫化:过氧化物硫化是EPDM的另一种硫化体系。
在过氧化物硫化体系中,过氧化物作为硫化剂,通过释放氧自身消耗,从而引起EPDM的硫化。
常用的过氧化物硫化剂有二(4-丁基过氧基)丙烷(DIP)和双过氧化苯酚(BPO)。
过氧化物硫化体系具有硫化温度低,速度快,成型过程简单等优点。
过氧化物硫化适合要求硬度低、柔软性好的应用,如密封圈、套管和软管等。
过氧化物硫化还可以与其他硫化体系混合使用,以获得更好的性能。
但是,过氧化物硫化体系也存在一些缺点,如曲率半径过小、灵敏度较高、硫化温度高等。
3.有机过硫酸盐硫化:有机过硫酸盐硫化是一种新兴的硫化体系。
1、硫化罐蒸汽硫化
用蒸汽硫化橡胶制品,一般是在加压的硫化罐中进行。
2、模型硫化
2.1压缩模压法,它是一种将预先制成的胶肧直接放入模腔内,然后闭模硫化的方法,设备通常为平板硫化机。
2.2传递模压法
2.3注压法又称注射硫化法
它是一种将胶料塑化预热后再注入到高温模腔中,在短时间内完成制品成型和硫化的方法。
注压硫化与模压硫化胶料主要不同之处在于:注压硫化几乎都是高温快速硫化,以缩短硫化时间;其次是对胶料的流动性和焦烧性能有更高的要求,以保证胶料由足够的焦烧时间,在高温条件下顺利通过喷嘴,进入模腔后快速硫化。
所以注压硫化的胶料必须在流动性能、焦烧性能和硫化速度三个方面进行综合平衡。
聚合物生胶:乙丙橡胶具有优异的热稳定性能,高温硫化时物理机械性能下降很少,硫化曲线平坦型很好,因此比较适合注压硫化工艺。
一般来说门尼粘度100度在30-120范围内的乙丙胶都可采用注压硫化工艺。
生胶的门尼粘度对胶料的注射流动性影响很大。
填充剂与软化剂
填充剂对胶料的流动性影响很大。
填充量越多,粒径越小,结构性越高,则胶料的流动性越差。
软化剂的加入,可明显降低胶料粘度,改善混炼胶的流动性,提高胶料的注射能力,缩短注射时间。
同时,由于生热量降低,注射温度随之降低,延长了硫化时间。
注压用软化剂应该具有较高闪点,以便在较高硫化温度下不挥发,不分解。
硫化体系:高温快速硫化特别要注意胶料的焦烧问题,选择注压胶的硫化体系时,配合的胶料必须具有足够的焦烧安全性。
胶料在机筒塑化室、注胶口、流动槽或膜腔内都可能发生焦烧。
从提高产品质量出发,应尽可能采用充模时不会焦烧的最高模温。
为了安全起见,胶料通过喷嘴之后的温度应该比模温低一些。
此外,注压硫化的胶料还应具有较高的硫化速率以及好的抗硫化返原性能。
一般来说,从160度测得的硫化曲线来看,焦烧时间约为1-2分钟,硫化速度约为2-5分钟的乙丙胶料最适合注压硫化工艺。
为了使胶料即不焦烧,又能快速硫化,配方中宜采用后效性促进剂。
选择硫化体系时,除了考虑硫化速率和焦烧时间平衡外,还应考虑硫化胶的物理机械性能。