第一届网络课程大赛 硫化 5.硫化体系.pptx

硫化体系 vulcanization 硫化概述 性能 硫化前 硫化后 可塑性 有 无 弹性 低 高 强度 低 高 伸长率 高 低 压缩变形 大 小 耐老化性 差 好 溶解性 溶解 溶胀 自粘性 有 无 电性能 相同 相同 适用温度范围 狭 广 致密性 低 高 耐磨性 低 高 耐介质性 差 好 硬度 低 高 2020-10-20 6 2、橡胶硫化前后的性能变化 橡胶硫化后，其绝大数物理机械性能和化学性能发生了变化表1-1 硫化前后橡胶物理机械性能和化学性能的变化 2020-10-20 7 NR硫化过程胶料性能的变化 1—拉伸强度； 2—定伸应力； 3一弹性； 4一伸长率； 5一硬度； 6一永久变形 ①应有足够的焦烧时间，以与加工过程相适应。 ②应有较快的硫化速度(在制品厚度、导热系数、热源允许的条件下)，以提高生产效率。 ③应有较长的硫化平坦期，以保证硫化操作中的安全，减少过硫危险以及制品各部位胶料硫化均匀一致，从而适应厚制品、多部件制品均匀硫化的需要。 ④在满足上述要求的同时，应有较高的性能，即增高硫化曲线的峰值，以提高制品的质量。 2020-10-20 12 3.理想的硫化历程 橡胶的硫化剂 1.硫化剂定义：在一定条件下，能使橡胶发生硫化(交联)的化学物质统称为硫化剂(或交联剂)。 2020-10-20 14 橡胶的硫化剂 2020-10-20 15 硫黄 普通硫黄 硫黄块粉碎筛选而得。其粒子平均直径15～20μm，熔点114—118℃，相对密度1.96～2.07 在橡胶中的溶解度随温度的升高而增大，当温度降低时则呈过饱和状态，过量的硫黄会析出胶料表面形成结晶，这种现象叫做喷硫。 不溶性硫黄 硫黄粉加热至沸腾(444.6℃)，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90℃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(65～95％)不溶于二硫化碳，故称不溶性硫黄。 2020-10-20 16 3．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，无损于胶料的粘性，从而可剔除涂浆工艺，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。 2020-10-20 喷硫产生的原因及解决办法 原因： 当在混炼操作中加入硫黄时，因混炼温度过高或混炼不均匀，硫黄在胶料中或局部胶料中会有较多的溶解。 在混炼胶停放时，由于胶料中或局部胶料中的硫黄溶解量超过其在室温下的饱和溶解极限或过饱和溶解极限，就会从胶料中结晶析出，造成喷硫现象。 此外，由于硫黄配合量不当或严重欠硫，也会造成制品喷硫。 解决办法：硫黄宜在尽可能低的温度下混入；加硫黄之前先加入某些软化剂；硫黄和硒并用等均能减少喷硫现象，而采用不溶性硫黄是消除喷硫的最可靠方法。 2020-10-20 硫化促进剂 一、促进剂的定义 凡能缩短硫化时间(提高硫化速度)，降低硫化温度，减少硫化剂用量，提高和改善硫化胶物理机械性能和化学稳定性的化学物质，统称为硫化促进剂，简称促进剂。 促进作用的含义：四层： 1.缩短硫化时间(提高硫化速度) 2.降低硫化温度 3.减少硫化剂用量 4.提高和改善硫化胶物理机械性能和化学稳定性 2020-10-20 二、硫化促进剂的分类 按来源分为：有机促进剂和无机促进剂。 有机硫化促进剂的种类： 1．按化学结构分类 按化学结构的不同，促进剂分为噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、黄原酸盐类、醛胺类和硫脲类等八大类。 2．按PH值分类 按促进剂的酸碱性(指促进剂本身的酸碱性或硫化时促进剂与硫化氢反应后生成物的酸 碱性)分为酸性、中性和碱性三类。属于酸性的有噻唑类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类和黄原酸盐类；属于中性的有次磺酰胺类和硫脲类；属于碱性的有胍类和醛胺类。 3．按硫化速度分类 以促进剂M为准分为：超超速 (二硫代氨基甲酸盐类、黄原酸盐类)、超速(秋兰姆类) 、准速(噻唑类、次磺酰胺类) 、中速和慢速共五种促进剂。 2020-10-20 硫化活性剂 一、硫化活性剂定义： 凡能增加促进剂的活性，提高硫化速度和硫化效率(即增加交联键的数量，降低交联键中的平均硫原子数)，改善硫化胶性能的化学物质都称为硫化活性剂(简称活性剂，也称助促进剂)。 注：作用于促进剂，提高促进剂的活性。 2020-10-20 无机活性剂 金属氧化物：氧化锌、氧化镁、氧化铅、氧化钙等 金属氢氧化物：氢氧化钙等 碱式碳酸盐：碱式碳酸锌、碱式碳酸铅等 有机活性剂 脂肪酸类：硬脂酸(SA、St)、软脂酸、油酸、月桂酸等 皂类：硬脂酸锌、油酸铅等 胺类：