硫化對橡膠結構與性能的影響

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 硫化對結構與性能的影響：

  在橡膠制品生產過程中，硫化是最后一道加工工序。在這道工序中，橡膠經過一系列復雜的化學反應，由線型結構變成體型結構，失去了混煉膠的可塑性具有了交聯橡膠的高彈性，進而獲得優良的物理 機械性能、耐熱性、耐溶劑性及耐腐蝕性能提高橡膠制品的使用價值和應用范圍。

硫化前：線性結構，分子間以范德華力相互作用；
性能：可塑性大，伸長率高，具有可溶性；
硫化時：分子被引發，發生化學交連反應；
硫化后：網狀結構，分子間以已化學鍵結合；
結構：（1）化學鍵；（2）交聯鍵的位置；（3）交聯程度；（4）交聯  ；                
性能: （1）力學性能(定伸強度.硬度.拉伸強度. 伸長率.彈性)  （2）物理性能  （3）化學穩定性硫化后；
 

橡膠的性能變化：

以天然橡膠為例，隨硫化程度的提高；
（1）力學性能的變化（彈性. 扯斷強度. 定伸強度. 撕裂強度. 硬度）提高（伸長率. 壓縮永久變形. 疲勞生熱）降低
（2）物理性能的變化透氣率、透水率降低 不能溶解，只能溶脹 耐熱性提高
（3）化學穩定性的變化
 

化學穩定性提高，原因

a. 交聯反應使化學活性很高的基團或原子不復存在，使老化反應難以進行
   b . 網狀結構阻礙了低分子的擴散，導致橡膠自由基難以擴散

橡膠硫化條件的選取及確定

一、硫化壓力

（1）橡膠制品硫化時都需要施加壓力，其目的是：
a.防止膠料產生氣泡，提高膠料的致密性；
b.使膠料流動，充滿模具，以制得花紋清晰的制品
c.提高制品中各層（膠層與布層或金屬層、布層與布層）之間的粘著力，改善硫化膠的物理性能（如耐屈撓性能）。
（2）一般來說，硫化壓力的選取應根據產品類型、配方、可塑性等因素決定。
（3）原則上應遵循以下規律：可塑性大，壓力宜小些；產品厚、層數多、結構復雜壓力宜大些；薄制品壓宜小些，甚至可用常壓

硫化加壓的方式有以下幾種：
(1) 液壓泵通過平板硫化機把壓力傳遞給模具，再由模具傳遞給膠料
(2) 由硫化介質（如蒸汽）直接加壓
(3) 由壓縮空氣加壓
(4) 由注射機注射
 

二、硫化溫度和硫化時間

硫化溫度是硫化反應的最基本條件。硫化溫度的高低，可直接影響硫化速度、產品質量和企業的經濟效益硫化溫度高，硫化速度快，生產效率高；反之生產效率低
提高硫化溫度會導致以下問題；

(1) 引起橡膠分子鏈裂解和硫化返原，導致膠料力學性能下降
(2) 使橡膠制品中的紡織物強度降低
(3) 導致膠料焦燒時間縮短，減少了充模時間，造成制品局部缺膠
(4) 由于厚制品會增加制品的內外溫差，導致硫化不均
硫化溫度的選取應綜合考慮橡膠的種類、硫化體系及制品結構等因素
 

各種橡膠的最宜硫化溫度一般是：
NR<143℃；SBR<180℃；IR、BR、CR<151℃；IIR<170℃；NBR<180℃