并用橡胶的共硫化

橡胶硫化对橡胶制品性能的影响高材061 10062120 周菊燕 指导老师:唐颂超 摘要: 硫化是橡胶制品制造工艺的一个必要过程，也是橡胶加工所特有的工序。

橡胶通过硫化获得了必要的物理机械性能和化学性能。

硫化剂是能使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性剂强度增加的物质。

并研究了金属氧化物(MgO ／ZnO)、过氧化物(2，5一二甲基一2，5二叔丁基过氧化己烷，简称双一25)、硫磺、三聚硫氰酸(TCY)4种硫化体系对氯丁橡胶硫化特性、物理机械性能、耐热老化性能和压缩永久变形性能的影响。

结果表明，所选4种硫化体系都能较好地硫化氯丁橡胶。

关键词：硫化、硫化特性、硫化体系、氯丁橡胶1、序言硫化是橡胶制品生产过程中最重要的工艺过程，在这工艺过程中，橡胶经历了一系列的物理和化学变化，其物理机械性能和化学性能得到了改善，使橡胶材料成为有一定使用价值的材料，因此硫化对橡胶及其制品的应用有十分重要的意义。

硫化是在一定温度、压力和时间条件下橡胶大分子链发生化学交联反应的过程。

硫化过程给橡胶弹性体的性质以决定性影响。

特别是定伸强度、硬度、弹性、抗溶胀性能在硫化过程中有相当大的变化。

这一变化的大小与加入橡胶中产生硫化作用的硫化助剂的选择和硫化条件有关，其它性质如抗张强度、气密性、低温屈挠以及电绝缘性能，在硫化程度变化时变化比较小。

2、橡胶在硫化过程中的结构与性能的变化在硫化前，橡胶分子是呈卷曲状的线形结构，其分子链具有运动的独立性，大分子之间是以范德华力相互作用的，当受外力作用时，大分子链段易发生位移，在性能上表现出较大的变形，可塑性大，强度不大，具有可溶性。

硫化后，橡胶大分子被交联成网状结构，大分子链之间有主价键力的作用，使大分子链的相对运动受到一定的限制，在外力作用下，不易发生较大的位移，变形减小，强度增大，失去可溶性，只能有限溶胀。

橡胶在硫化过程中，其分子结构是连续变化的，如交联密度在一定的硫化时间内是逐渐增加的。

1.增加或检查压力波动的原因。（本人见到的多数是型腔内压力不足，使材料无法完全相融）
1. 压力不足或压力波动，使硫化过程中内部胶料压力大于硫化压力。 2. 硫化压力过大，胶料被严重压缩，起模时，压力又急剧下降，硫化胶体积
2.使硫化压力降到合适的水平，防止过大或过小。如果降压后毛边增厚，可酌情减少加料量或加大流胶槽。有条 件时，可使模具在压力下冷却，然后启模，这样因冷却收缩可以部分或全部抵消上述体积增大现象，减少或杜绝 对合线开裂。
1.应查明原因，采取相应措施。 2.应适当增加压力。（有条件可使用抽真空设备） 3.缓慢增加压力，使模具缓慢闭合。 4.缓慢的压力应抓住时机，太早或太迟不利于排气；（增加排气次数，间隔2-3秒排一次，如排3次都没有效果可 停止增加） 5.对于复杂结构产品，应采用多嵌模，有利于从模缝中逸出气体，增开排气槽，上模腔不宜过深。 6.装料时尽量胶料均布模腔；（多数情况是成型胶料密闭盖在模腔上使底层空气排泄不畅，多发生在规整件上） 7.提高胶料热练质量；（胶料熔融不足，可适当增加开炼次数） 8.厚制品采用低温、长时间硫化或分段加热硫化。 9.调整配方。
增大，制品其他部分因受模具限制无法膨胀，而模具对合线处则可自由膨
对合线开裂，表 胀，因膨胀不均造成的内应力就导致开裂。
2
现为模具对合处 3.硫化温度高，时间短。 产品开裂，有时 4.装模时间过长，胶料过硫。
候飞边內缩现象 5.设备压力波动。
3.这常常是造成厚制品抽边的主要原因。制品外部硫化后，由于胶料传热慢，内部还处于未硫化状态。如果这时 降压启模，内部硫化反应中的挥发物就会迅速外溢，同时由于温度下降，胶料严重收缩。这两方面的因素使得对 合线处抽边。应当调整硫化条件。采用低温长时间硫化法或分阶段升温硫化法。 4.控制装模时间。 5.检查设备压力情况。

橡胶多功能硫化剂PDM（HVA-2）作用原理及使用功能
中文名称：N,N-间苯撑双马来酰亚胺
结构式：
熔点：≥195℃
外观：黄色/棕色粉末
加热减量（75-80℃，2h，）：≤0.5%
灰分：≤0.5%
作用原理：
由于羰基作用，相邻碳原子的双键易于断裂，在硫化过程中发生交联反应，同时羰基具有一定的防焦烧作用，易于H产生氢键作用。

产品功能：
(1)PDM（HVA-2）为多功能橡胶助剂，可作为硫化剂、过氧化物体系硫化助剂、
防焦剂，既适用于通用橡胶，也适用于特种橡胶和橡塑并用体系。

(2)在天然胶中，与硫黄配合，可防止硫化返原，改善耐热性能，降低生热，提
高耐老化，增加橡胶与帘子线的粘合力和硫化胶模量。

用于载重轮胎胎肩胶、缓冲层等，可解决肩空难题，也可用于天然橡胶的大规格制品及各种橡胶杂品。

(3)PDM（HVA-2）作为辅助硫化剂，提高耐热性，降低压缩永久变形，减少过氧
化物用量，防止焦烧，提高胶与帘子线及金属的粘合。

(4)用于电缆胶料，代替噻唑类，秋兰姆类促进剂中所含硫，解决铜丝发黑问题。

威 海 职 业 学 院 09
1. 橡胶并用必须具有一定的相溶性，对 橡胶并用必须具有一定的相溶性， 橡胶来说天然、顺丁、 橡胶来说天然、顺丁、异戊橡胶等能以 任何比例均一地混合， 任何比例均一地混合，最终达到相溶状 态。 2.分散性。 分散性。 分散性 3.同步硫化。 同步硫化。 同步硫化 4.共硫化，除了相容性和分散性外，橡 共硫化， 共硫化 除了相容性和分散性外， 胶并用的另一个重要因素是共硫化性。 胶并用的另一个重要因素是共硫化性。
6.
7.
BR 丁苯橡胶（ 丁苯橡胶（SBR) 是最大的通用合成橡胶品 海 职 种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。 也是最早实现工业化生产的橡胶之一。 业 学 其物理机构性能， 院 其物理机构性能，加工性能及制品的使用 性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、 性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、 耐热、 耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为 优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用， 优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用， 广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、 广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、 医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。
• 烟片胶一般按外形来分级，分为特级、一级、二级、三级 、四级、五级等共六级，达不到五级的则列为等外胶。
3 基本性能
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1. 纯粹的橡胶呈无色透明状态，但制成的白色胶片是白色或 纯粹的橡胶呈无色透明状态， 淡黄色，烟胶片呈红褐色。 淡黄色，烟胶片呈红褐色。 2. 热 性 能 ： 天 然 橡 胶无 一 定熔 点 ， 加 热后 慢 慢 软化 ， 到 定 熔点 130~140℃时则完全软化到熔融状态，至200℃左右开始分 ℃时则完全软化到熔融状态， ℃ 解，270℃则急剧分解。 ℃则急剧分解。 3. 高弹性：天然橡胶在常温下柔软而富有弹力，能减弱震动 高弹性：天然橡胶在常温下柔软而富有弹力， 牢固度很强，耐磨擦，揉曲性很大， ，牢固度很强，耐磨擦，揉曲性很大，在一定限度内拉长 后又能缩回。 后又能缩回。 4. 高强度：结晶型橡胶，自补强性大，故具有很好的机械强 高强度：结晶型橡胶，自补强性大， 度