橡膠密封件硫化知識

“硫化”一詞有其歷史性，因最初的天然橡膠制品用硫磺作交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)而得名，隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在可以用多種非硫磺交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)。因此硫化的更科學(xué)的意義應(yīng)是“交聯(lián)”或“架橋”，即線性高分子通過交聯(lián)作用而形成的網(wǎng)狀高分子的工藝過程。從物性上即是塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠或硬質(zhì)橡膠的過程?！傲蚧钡暮x不僅包含實(shí)際交聯(lián)的過程，還包括產(chǎn)生交聯(lián)的方法。
概述[回目錄]
　　橡膠大分子在加熱下與交聯(lián)劑硫磺發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程。經(jīng)過硫化后的橡膠稱硫化膠。硫化是橡膠加工中的最后一個(gè)工序，可以得到定型的具有實(shí)用價(jià)值的橡膠制品。在橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，硫磺交聯(lián)鍵（其中硫的原子數(shù)n≥1；而未交聯(lián)的硫原子數(shù)為Sx或Sy）的密度，決定著橡膠的硫化程度。后者在工藝實(shí)踐中，是以膠料宏觀的物理機(jī)械性能或橡膠粘度的變化來判斷的。
硫化條件[回目錄]
　　影響硫化過程的主要因素是硫磺用量、硫化溫度及硫化時(shí)間。①硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以達(dá)到的硫化程度也越高。硫磺在橡膠中的溶解度是有限的，過量的硫磺會由膠料表面析出，俗稱“噴硫”。為了減少噴硫現(xiàn)象，要求在盡可能低的溫度下，或者至少在硫磺的熔點(diǎn)以下加硫。根據(jù)橡膠制品的使用要求，硫磺在軟質(zhì)橡膠中的用量一般不超過3％，在半硬質(zhì)膠中用量一般為20％左右，在硬質(zhì)膠
硫化條件
硫化條件
中的用量可高達(dá)40％以上。②硫化溫度。若溫度高10℃，硫化時(shí)間約縮短一半。由于橡膠是不良導(dǎo)熱體，制品的硫化進(jìn)程由于其各部位溫度的差異而不同。為了保證比較均勻的硫化程度，厚橡膠制品一般采用逐步升溫、低溫長時(shí)間硫化。③硫化時(shí)間。這是硫化工藝的重要環(huán)節(jié)。時(shí)間過短，硫化程度不足（亦稱欠硫）。時(shí)間過長，硫化程度過高（俗稱過硫）。只有適宜的硫化程度(俗稱正硫化)，才能保證最佳的綜合性能。
硫化過程[回目錄]
　　可分為四個(gè)階段，各有特點(diǎn)。
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　　通過膠料定伸強(qiáng)度的測量（或硫化儀）可以看到，整個(gè)硫化過程可分為硫化誘導(dǎo)，預(yù)硫，正硫化和過硫（對天然膠來說是硫化返原）四個(gè)階段。
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　　硫化誘導(dǎo)期（焦燒時(shí)間）內(nèi)，交聯(lián)尚未開始，膠料有很好的流動性。這一階段決定了膠料的焦燒性及加工安全性。這一階段的終點(diǎn)，膠料開始交聯(lián)并喪失流動性。硫化誘導(dǎo)期的長短除與生膠本
硫化中橡膠分子變化圖
硫化中橡膠分子變化圖
身性質(zhì)有關(guān)，主要取決于所用助劑，如用遲延性促進(jìn)劑可以得到較長的焦燒時(shí)間，且有較高的加工安全性。
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　　硫化誘導(dǎo)期以后便是以一定速度進(jìn)行交聯(lián)的預(yù)硫化階段。預(yù)硫化期的交聯(lián)程度低，即使到后期硫化膠的扯斷強(qiáng)度，彈性也不能到達(dá)預(yù)想水平，但撕裂和動態(tài)裂口的性能卻比相應(yīng)的正硫化好。
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　　到達(dá)正硫化階段后，硫化膠的各項(xiàng)物理性能分別達(dá)到或接近最佳點(diǎn)，或達(dá)到性能的綜全平衡。
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　　正硫化階段（硫化平坦區(qū)）之后，即為過硫階段，有兩種情況：天然膠出現(xiàn)“返原”現(xiàn)象（定伸強(qiáng)度下降），大部分合成膠（除丁基膠外）定伸強(qiáng)度繼續(xù)增加。
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　　對任何橡膠來說，硫化時(shí)不只是產(chǎn)生交聯(lián)，還由于熱及其它因素的作用產(chǎn)生產(chǎn)聯(lián)鏈和分子鏈的斷裂。這一現(xiàn)象貫穿整個(gè)硫化過程。在過硫階段，如果交聯(lián)仍占優(yōu)勢，橡膠就發(fā)硬，定伸強(qiáng)度繼續(xù)上升，反之，橡膠發(fā)軟，即出現(xiàn)返原
硫化方法[回目錄]
　　按硫化條件可分為冷硫化、室溫硫化和熱硫化三類。冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸漬，然后洗凈、干燥即可。室溫硫化時(shí)，硫化過程在室溫和常壓下進(jìn)行，如使用室溫硫化膠漿（混煉膠溶液）進(jìn)行自行車內(nèi)胎接頭、修補(bǔ)等。熱硫化是橡膠制品硫化的主要方法。根據(jù)硫化介質(zhì)及硫化方式的不同，熱硫化又可分為直接硫化、間接硫化和混氣硫化三種方法。①直接硫化，將制品直接置入熱水或蒸汽介質(zhì)中硫化。②間接硫化，制品置于熱空氣中硫化，此法一般用于某些外觀要求嚴(yán)格的制品，如膠鞋等。③混氣硫化，先采用空氣硫化，北京辦證件而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影響制品外觀的缺點(diǎn)，也可以克服由于熱空氣傳熱慢，而硫化時(shí)間長和易老化的缺點(diǎn)。
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　　上述硫化方法均屬于間歇生產(chǎn)，有些長度不限的橡膠制品可以連續(xù)硫化，如壓出制品的鹽浴硫化、沸騰床硫化、微波或高頻硫化、膠帶及膠板的鼓式硫化機(jī)硫化等。除硫磺硫化外，橡膠制品還可采用無硫硫化、高能射線硫化等，但其應(yīng)用面均有限。

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