对任何橡胶来说,硫化时不只是产生交联,还由于热及其它因素的作用产生产联链和分子链的断裂。这一现象贯穿整个硫化过程。在过硫阶段,如果交联仍占优势,橡胶就发硬,定伸强度继续上升,反之,橡胶发软,即出现返原的现象。
橡胶在未硫化之前,分子之间没有产生交联,因此缺乏良好的物理机械性能,实用价值不大。当橡胶加入硫化剂以后,经热处理或其他方式能使橡胶分子之间产生交联,形成三维网状结构,从而使其性能大大改善,尤其是橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大大提高。
现在硫化工艺普遍上有压力硫化工艺与氮气硫化工艺:压力硫化又分为普通模压与注压两种方式俩进行硫化,前者胶料是以冷的状态充入模腔的,而后者则是将胶料加热混合,并在接近硫化温度下注入模腔;氮气硫化工艺主要是采用充氮气硫化,其主要优点是能够节能和延长胶囊寿命,一般情况下可节省蒸汽80%,胶囊使用寿命可延长1倍,减少能源损耗。
在硫化过程中,我们通常会采取一些辅助措施,像工艺变化及配料添加来改进橡胶的特性,使其达到我们所需求的性能:
1. 增加强度——配用硬质碳黑,掺用酚醛树脂;
2. 增加耐磨性——配用硬质碳黑;
3. 气密性要求高——少用挥发性高的组分;
4. 增加耐热性——采用新的硫化工艺;
5. 增加耐寒性——通过生胶的解枝镶嵌,降低结晶倾向,使用耐低温 的增塑剂;
6.增加耐燃性——不用易燃助剂、少用软化剂、使用阻燃剂(如:三氧化锑);
7.增加耐氧性、耐臭氧性——采用对二胺类防护剂;
8.提高电绝缘性——配用高结构填充剂或金属粉,配用抗静电剂;
9.提高磁性——采用锶铁氧粉,铝镍铁粉,铁钡粉等作填充剂;
10.提高耐水性——采用氧化铅或树脂硫化体系,配用吸水性较低的填充剂(如硫酸钡、陶土);
11.提高耐油性——充分交联、少用增塑剂;
12.提高耐酸碱度——多用填充剂;
13.提高高真空性——配用挥发性小的添加剂;
14.降低硬度——大量填充软化剂。
硫化是橡胶加工的一个重要的工艺过程,各种橡胶制品必须经过硫化来获得理想的使用性能。未经硫化的橡胶,在使用上是没有什么使用价值的,但欠硫(硫化程度不够,硫化时间不够,未能达到Z佳状态)和过硫(硫化时间超过、性能显著下降)都使橡胶性能下降。所以生产过程中一定要严格控制硫化时间,以保证硫化后的橡胶制品具有良好的使用性能和最长久的使用寿命。
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