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硫黄及硫化体系( 1) 轮胎用硫黄的品种、特点、喷硫及解决方法硫黄是浅黄色或黄色固体物质，硫黄分子是由八个硫原子构成的八元环(S),有结晶和无定形两种形态。
在自由状态下，硫黄以结晶形态存在，把硫8黄加热至熔点（119℃)以上时，则变成液体硫黄，即无定形硫。
所以橡胶在硫化时，硫黄是处于无定形状态的。
硫黄是由硫铁矿经煅烧、熔融、冷却、结晶而得。
再经不同的加工处理，便可得到不同的硫黄品种。
在橡胶工业中使用的硫黄有硫黄粉、不溶性硫黄、胶体硫黄、沉淀硫黄、升华硫黄、脱酸硫黄和不结晶硫黄等，在轮胎工业主要使用硫黄粉和不溶性硫黄。
硫黄粉是将硫黄块粉碎筛选而得。
其粒子平均直径15〜204111，熔点114〜118。
^相对密度1，96〜2，07，是橡胶工业中使用最为广泛的一种硫黄。
不溶性硫黄是将硫黄粉加热至沸腾，倾于冷水中急冷而得的透明、无定形链状结构的弹性硫黄。
亦可将过热硫黄蒸气用惰性气体稀释，喷在冷水雾中冷却至901：以下制得，或将硫黄块溶于氨中立即喷雾干燥获得。
因大部分硫黄不溶于二硫化碳，故称不溶性硫黄。
由于它具有不溶于橡胶的特点，因此在胶料中不易产生早期硫化和喷硫现象，无损于胶料的點性，从而可剔除涂莱工艺，节省汽油，清洁环境。
在硫化温度下，不溶性硫黄转变为通常的硫黄以发挥它对橡胶的硫化作用。
一般用于特别重要的制品，如钢丝轮胎等。
橡胶工业对硫黄的技术要求最主要的是纯度，当杂质含量多时，应适当增加硫黄用量。
其次是硫黄的分散程度。
但是，过细的硫黄（平均粒径低于3〜5^111时），在混炼中反而容易结团，使分散困难。
硫黄的酸度不宜过大，否则将迟延硫化，并会与碳酸盐组分作用产生气泡，影响橡胶制品的质量。
硫黄在橡胶中的用量是依据制品的使用要求而决定的，一般在3〜4份左右（以生胶为100份计，这里的份是指质量份数，以下均同）。
在一般软质橡胶中，硫黄用量一般不超过3-5份；在半硬质橡胶中，硫黄用量为20〜30份，在硬质橡胶中，硫黄用量可高达30〜47份。
橡胶硫化六大体系简介一、硫磺硫化体系（1）常规硫化体系：由硫磺和少量促进剂等配合剂组成，以多硫键交联为主。
耐高温性能较差，压缩永久变形大，过硫后易出现返原现象，但耐屈挠疲劳行较好、机械强度较高，胶料及制品不易喷霜。
（2）有效、半有效硫化体系：硫磺用量一般在0.5份以下，常用量为0.35份，配合较大量的促进剂，需要较长的焦烧时间（超速促进剂与后效性并用），活性剂应使用足量的硬脂酸（1-8份）。
几乎没有硫化返原现象，，硫化均匀性好，耐热性好，压缩变形低，生热小。
缺点为抗屈挠疲劳性差，易发生喷霜现象。
采用高TMTD的有效硫化体系配方虽然使用广泛，但加工稳定性差，切喷霜严重。
二、金属氧化物硫化体系优点是硫化胶硬度和拉伸强度较高，并用环氧树脂后，可提高硫化胶的耐热性和动态性能常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、氢氧化钙等。
氧化锌容易焦烧，加SA后可稍缓和焦烧倾向。
氧化镁和氧化钙焦烧倾向较小，并以氢氧化钙最好。
氧化镁用量以稍多为宜，增加用量可提高胶料硫化速度，并提高硫化胶强度和硬度。
缺点是生热大，耐屈挠性能差。
三、过氧化物类硫化体系优点是压缩永久变形低，耐热耐寒性良好，胶料硫化时间短，不污染金属，便于制得透明橡胶。
缺点是一般不能用于热空气硫化，撕裂性能较差。
（1）简单型：之改硫化体系只有有机过氧化物，或包括防焦剂。
该体系优点为硫化胶的压缩变形小，缺点是硫化过程中焦烧可控程度低，几乎不存在硫化诱导期。
（2）后效性：该体系硫化组分由过氧化物、活性剂和防焦剂组成。
特点是为可控制焦烧时间，又不影响硫化效率。
硫化特性与后效性硫磺硫化体系相似。
过氧化物硫化体系温度系数比硫磺硫化体系高。
温度每提高10度，硫化速度约提高两倍。
（硫磺硫化体系提高一倍）焦烧性能亦是如此。
四、树脂类硫化体系特点是形成热稳定较高的C-C键和醚键交联。
能提高硫化胶的耐热、耐屈挠性能，硫化时几乎没有硫化返原现象。
硫磺、促D、DM、TMTD、CZ及胺类防老剂都会降低其硫化效率。
硫化是胶料通过生胶分子间交联，形成三维网络结构，制备硫化胶的基本过程。
不同的硫化体系适用于不同的生胶。
橡胶硫化的研究一直在深入持久地进行，研究的目的主要是改进硫化胶的力学性能及其它性能，简化及完善工艺过程，降低硫化时有害物质的释放等等。
下面有针对性地简述当前使用的硫化体系。
不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系。
1.以硫黄，有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类，氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。
这是最通用的硫化体系。
但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。
2.烷基酚醛树脂。
3.多卤化物(如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷)、六氯-对二甲苯。
4.双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物(用于丁基橡胶及乙丙橡胶)等。
5.双马来酰亚胺，双丙烯酸酯。
两价金属的丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、预聚醚丙烯酸酯。
6.用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。
饱和橡胶硫化不同种类的饱和橡胶时，可使用不同的硫化体系。
例如，硫化三元乙丙橡胶时，使用有机过氧化物与不饱和交联试剂，如三烯丙基异氰脲酸酯(硫化剂TAIC)。
硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。
乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂(Pt)参与条件下进行。
含卤原子橡胶或含功能性基团的橡胶。
聚氯丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯及氯化丁基橡胶等是最常用的含氯橡胶。
硫化氯丁橡胶通常采用ZnO与MgO的并用物，以乙撑硫脲(NA-22)、二硫化秋兰姆、二-邻-甲苯基二胍(促进剂BG)及硫黄作硫化促进剂。
硫化氯磺化聚乙烯时可使用如下硫化体系。
1.氧化铝、氧化铅和氧化镁的并用物，以及氧化镁和季戊四醇酯，以四硫化双五甲撑秋兰姆(促进剂TRA)及促进剂DM作硫化促进剂。
2.六次甲基四胺与己二酸及癸二酸盐及氧化镁。
3.有机胺与环氧化物作用的产物。
以下体系可用于氯化丁基橡胶硫化：1.氧化锌与硬脂酸、氧化镁、秋兰姆及苯并噻唑二硫化物等的并用物；2.乙烯基二硫脲与氧化锌及氧化镁的并用物。
3.多羟基甲基酚醛树脂与氧化锌的并用物。
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1简述硫磺硫化体系的几种典型配合答：⑴常硫量硫化体系（普通硫化体系，CV）①用量：S>1.5份,促进剂1份左右(0.5-1份)②硫化胶结构：以多硫键为主(占70%),低硫键较少。
③硫化胶特点:拉伸强度高,弹性大,耐疲劳性好;耐热,耐老化性能较差。
此硫化体系使得胶料加工的安全性好，加工成本低，性能基本能满足一般使用要求。
⑵半有效硫化体系（SEV）①用量:S 0.8-1.5份或部分给硫体代替,促进剂 1-1.5份②硫化胶结构:多硫键,低硫键大体各占一半③硫化胶特点:拉伸强度,弹性,耐疲劳性能适中.耐热,耐老化性能稍好。
此硫化体系多用于在动态条件下使用的制品，如轮胎胎侧。
⑶有效硫化体系（简称 EV）①用量：低S 0.2-0.5份或部分给硫体代替，促进剂 2-4份②硫化胶结构：绝对优势的低硫键(90%)③硫化胶特点：耐热，耐老化性能较好，但拉伸强度，弹性，耐疲劳性能较差。
多用于在静态条件下使用的制品，如耐油密封圈。
⑷平衡硫化体系（EC）用Si-69四硫化物与硫磺、促进剂等摩尔比条件下使硫化胶的交联密度处于动态常量状态，把硫化返原降低到最低程度或消除。
此体系的胶料具有高强度、抗撕性、耐热氧、抗硫化返原、耐动态疲劳性和生热低等优点。
因此在长寿命动态疲劳制品和巨型工程轮胎、大型厚制品的制造方面有重要应用。
2什么叫压延效应？它对制品的性能有何影响？如何能消除之。
答：①压延后的胶片半成品中，有时会出现一种纵横方向物理机械性能差异的现象，即沿着压延方向的拉伸强度大，伸长率小，收缩率大，而沿着垂直于压延方向的拉伸强度小，伸长率大，收缩率小，这种纵横方向性能差异的现象叫压延效应。
②影响：从加工角度考虑：压延效应会造成半成品纵横方向收缩不一致。
给操作上带来困难从制品角度考虑：对不同制品要求不同。
如橡胶丝等制品要求纵向强力高，而球胆等制品则要求强度分布均匀，压延效应不利之③消除办法：若是由各向异性填料所引起的，其解决办法是避免使用这类填料，而选用等向性填料。
