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硫化
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|<center>'''XXX'''<br><img src="https:xxxxx.jpg" width="280"></center><small>[https://www.......html 圖片來自OOO]</small>
|}'''硫化'''又称交联、熟化。在橡胶中加入 [[ 硫化剂 ]] 和 [[ 促进剂 ]] 等交联助剂,在一定的温度、压力条件下,使线型大分子转变为三维网状结构的过程。由于最早是采用硫磺实现 [[ 天然橡胶 ]] 的交联的,故称硫化。
“硫化”因最初的天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名,随着橡胶工业的发展,可以用多种非硫磺交联剂进行交联。因此硫化的更科学的意义应是“交联”或“架桥”,即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。
在生橡胶中加硫磺、炭黑等,经高压加热,使变成硫化橡胶,这个过程叫硫化。但要实现理想的硫化过程,除选择最佳硫化条件外,配合剂的选择,特别是促进剂的选用具有决定意义。随着合成橡胶的品种的增加,硫化方法和硫化剂研究的深入,已发现有许多非硫化合物也有硫化效果。因此,这个名词已经发展为具有延伸意义的工业术语。经过硫化后的橡胶,改变了固有的强度低、弹性小、冷硬热粘、易老化等缺陷,耐磨性、抗溶胀性、耐热性等方面有明显改善,扩大了应用范围。
==化学简介==
橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生 [[ 化学反应 ]] ,交联成为立体网状结构的过程。经过硫化后的橡胶称硫化胶。硫化是橡胶加工中的最后一个工序,可以得到定型的具有实用价值的 [[ 橡胶制品 ]] 。在橡胶的网状结构中,硫磺交联键(其中硫的原子数n≥1;而未交联的硫 [[ 原子数 ]] 为Sx或Sy)的密度,决定着橡胶的硫化程度。后者在工艺实践中,是以胶料宏观的物理机械性能或橡胶 [[ 粘度 ]] 的变化来判断的。 化学硫化是橡胶工业最 常用的硫化方法,又分室温硫化和加 热硫化,加热硫化是橡胶制品主要生 产方法。硫化后,橡胶物理、力学性能 明显改善,强度、弹性、拉伸模量增高, 塑性变形减少,成为不溶弹性体(仅有 限溶胀)。除硫黄外, [[ 过氧化物 ]] 、脂肪 或芳香胺类、磺酸盐、芳香二元醇及季鏻 (铵)盐等化合物均可作硫化剂。
==硫化条件==
影响硫化过程的主要因素是硫磺用量、硫化温度及硫化时间。①硫磺用量。其用量越大,硫化速度越快,可以达到的硫化程度也越高。硫磺在橡胶中的溶解度是有限的,过量的硫磺会由胶料表面析出,俗称“喷硫”。为了减少喷硫现象,要求在尽可能低的温度下,或者至少在硫磺的熔点以下加硫。根据橡胶制品的使用要求,硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3%,在半硬质胶中用量一般为20%左右,在硬质胶中的用量可高达40%以上。②硫化温度。若温度高10℃,硫化时间约缩短一半。由于橡胶是不良 [[ 导热体 ]] ,制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。为了保证比较均匀的硫化程度,厚橡胶制品一般采用逐步升温、低温长时间硫化。③硫化时间。这是 [[ 硫化工艺 ]] 的重要环节。时间过短,硫化程度不足(亦称欠硫)。时间过长,硫化程度过高(俗称过硫)。只有适宜的硫化程度(俗称正硫化),才能保证最佳的综合性能。
==硫化过程==
可分为四个阶段,各有特点。
通过胶料定伸强度的测量(或 [[ 硫化仪 ]] )可以看到,整个硫化过程可分为硫化诱导,预硫,正硫化和过硫(对天然胶来说是硫化返原)四个阶段。
硫化 [[ 诱导期 ]] ( [[ 焦烧时间 ]] )内,交联尚未开始,胶料有很好的流动性。这一阶段决定了胶料的焦烧性及加工安全性。这一阶段的终点,胶料开始交联并丧失流动性。硫化诱导期的长短除与生胶本身性质有关,主要取决于所用助剂,如用迟延性促进剂可以得到较长的焦烧时间,且有较高的加工安全性。
硫化诱导期以后便是以一定速度进行交联的预硫化阶段。预硫化期的交联程度低,即使到后期硫化胶的扯断强度,弹性也不能到达预想水平,但撕裂和动态裂口的性能却比相应的正硫化好。