硫化剂与硫化助剂优秀课件

在软质橡胶中，因含硫量较低，这种硫磺热 效应对硫化过程影响不大；

硬质橡胶含硫量较高，热效应对硫化过程影 响很大，不容忽视。
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六、硫化方法
适用于室温及不加压条件下进 室温硫化法 行硫化的场合，如室温硫化的 硅橡胶或胶粘剂等
按硫化 温度不 同
冷硫化法
将制品浸入含2%-3%的一氯化 硫溶液中，经过数分钟或数秒 钟的浸渍即可完成硫化；
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３、平坦硫化阶段
ｃｄ段，相当于网络形成的前期，这时交联反应已 基本完成，继而发生交联键的重排、裂解等反应。 交联、裂解同时存在，达到平衡，出现平坦区，对 应平坦硫化时间，其长短取决于胶料配方，主要是促 进剂和防老剂。
胶料具有最佳综合性能，在该区选取正硫化时间
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４、过硫化阶段
曲线继续上升，结构化作 用所致，通常非硫磺硫化 的SBR、NBR、CR、 保持较长平坦期，通常 EPM等都可能出现这种现 用硫磺硫化的SBR、 象 NBR、EPDM等都会出 ｄ以后部分，相当于硫化反 应中网络形成的后期，存在 交联键的重排、交联键和链 段的热裂解反应。不同的胶 料，表现不同。
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现这一现象。 曲线下降，网络裂解所 致，NR的普通硫磺硫化 是最典型的例子。
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工业上从硫化工艺控制角度考虑将硫化曲线分为四 个阶段，即焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段 和过硫化阶段。
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１、焦烧阶段
ａｂ段，相当于硫化反应中的诱导期，对应焦烧时 间。焦烧时间的长短是由胶料配方所决定的，其中
主要受促进剂的影响，胶料在操作过程中的受热历
程也是一个重要影响因素。
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内容
一 硫化历程—硫化概念、原理与正硫化
二 硫化工艺条件—硫化三要素
三 硫化方法—工艺与设备 四 硫化质量分析—问题与对策
1.硫化工艺条件—温度
❖ 硫化工艺条件即硫化三要素—温度,时间和压力; ❖ 硫化温度是硫化反应的最基本条件。 ❖ 硫化温度高，硫化速度快，生产效率高；反之生产效率低 ❖ 硫化温度:电(硫化介质)间接加热，硫化介质直接加热或红
外、辐射能加热等。 硫化介质是传递热能的物质，如饱和蒸汽、过热水、热空气、
熔融盐、固体微粒等。
1.硫化工艺条件—温度
❖ 提高硫化温度会导致以下问题： ①引起橡胶分子链裂解和硫化返原，导致力学性能下降； ②使橡胶制品中的纺织物强度降低； ③导致胶料焦烧时间缩短，减少了充模时间，造成制品局
部缺胶； ④由于厚制品会增加制品的内外温差，导致硫化不均。
方程可计算出130℃和150℃时的等效硫化时间（ K＝2 ）。
程度或胶料在一定温度下的硫化速度
t 100
I K 10
3.硫化工艺条件—硫化时间
例1：某制品正硫化条件为148℃×10min，K＝2，问硫化温 度改为153℃、158℃、138℃时其等效硫化时间应分别是 多少?
3.硫化工艺条件—硫化时间
例2 某胶料的硫化温度系数为2.17，当140℃时正硫化时 间为68min，求135℃下的硫化时间。
❖ 硫化温度选择应根据制品的类型、胶种、硫化体系及其他方
面综合考虑。
不同胶种的硫化温度
不同硫化体系的硫化温度
2.硫化工艺条件—压力
❖ 硫化压力:机械压力,硫化介质,包覆层(钢丝,包布,铅)提供; 有些制品常压。 ❖ 硫化压力作用:
(1) 防止气泡； (2)提高致密性； (3)流动，充模，花纹清晰； (4)提高附着力。 ❖ 硫化压力应根据胶料配方、可塑性及产品结构等决定。

期 阶
促进剂多硫化合物 橡胶
此阶段的前期交联反应
段 橡胶分子链的多硫化合物 已趋完成，初始形成的
交联 反应
分解
自由基（或离子） 交联键发生短化、重排 橡胶
阶段
交联反应
和裂解反应，最后网络
网络 交联重排、裂解、主链改性 趋于稳定，获得性能稳
形成 阶段
硫化胶
定的硫化胶。
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（二）、硫化历程图
在硫化过程中橡胶的各种性能都随 着时间增加而发生变化，若将橡胶 的某一项性能的变化与对应的硫化 时间作图，则可得到一个曲线图形， 从这种曲线图形中可显示出胶料的 硫化历程，称为硫化历程图，也称 硫化曲线。 反映的是胶料在一定硫化温度下， 转矩（模量）随硫化时间的变化。
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（四）、硫化效应及其应用
生产中，硫化条件因设备或工艺条件等的 改变而变化，为了使制品的性能保持稳定， 需要使制品无论在什么条件下，都达到相 同的硫化程度，即使胶料达到相同的交联 程度。只要胶料的交联程度相同，就可以 制得性能稳定的制品，硫化程度的大小， 工艺上常用硫化效应来衡量。
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硫化效应（E）等于硫化强度（I）与硫化 时间（t）的乘积， 即E=It。
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（一）、硫化压力 1、硫化压力的作用： 提高胶料致密性，消除气泡 促使胶料流动，迅速充模，以制得花纹清
晰的制品 提高各层的附着力，改善硫化胶物性，延
长制品寿命
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2、选取原则： 通常应根据胶料配方、可塑性大小、产
品的结构特点来确定。 可塑性大，压力小些；产品厚层数多、
结构复杂，压力宜大些；薄制品压力宜小 些。
表面光滑，花纹清晰 加压硫化的压力一般为水压、油压及机械
螺旋压。
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1、硫磺：最古老，目前用量最多的硫化剂。
2、有机过氧化物（R-O-O-R）
DCP(过氧化二异丙苯)
3、金属氧化物（ ZnO、MgO及PbO ）
氯丁橡胶、卤化丁基橡胶等含卤素的橡胶，常用金属氧化物硫化。
9.3 硫化剂各论
橡胶硫化体系：硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂。 促进剂是指能降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫黄用量，又能 改善硫化胶物理性能的物质。 硫化促进剂的结构分类：
9.3 硫化剂各论
橡胶硫化体系：硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂。
橡胶在生产加工过程中要经历塑炼、混炼、压延及硫化等 一系列工艺过程，经受各种温度下不同时间热作用的历史，使 胶料的焦烧时间缩短。在加工工序或胶料停放过程中，可能出 现早期硫化现象，即胶料塑性下降、弹性增加、无法进行加工 的现象，称为焦烧。
塑料助剂 Plastic Additive
9. 硫 化 剂
9.1 概述
交联剂：凡能使聚合物在大分子链
间生成化剂、 熟化剂，而在热固性树脂成型中常称 为固化剂等。
橡胶硫化体系：
硫化剂 硫化促进剂（促进硫化反应） 活性剂（使硫化促进剂发挥出最大效果） 防焦剂（延缓硫化起步，防止过烧）
较为理想的橡胶硫化曲线应满足下 列条件： ➢ 硫化诱导期要足够长，充分保证
生产加工的安全性 ➢ 硫化速度要快，提高生产效率，
降低能耗； ➢ 硫化平坦期要长。
9.3 硫化剂各论
橡胶硫化体系：硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂。 硫化剂主要分为硫磺、含硫化合物（硫磺给予体）、有机过氧化物、 金属氧化物、有机醌、树脂类硫化剂、胺类硫化剂等七类
9.3 硫化剂各论
橡胶硫化体系：硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂。 硫化活性剂：增加促进剂的活性，减少促进剂用量，对硫化胶 中化学交联键的生成速度和数量有重要影响。