橡膠的硫化曲線分析

1、橡膠的硫化反應(yīng)歷程硫化歷程是橡膠大分子鏈發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的過程包括橡膠分子與硫化劑及其他配合劑(主要是活性劑、促進(jìn)劑)之間發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)以及在形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)伴隨發(fā)生的各種副反應(yīng)。硫化儀無轉(zhuǎn)子硫化儀的結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)硫化歷程分析，可將硫化曲線分成四個(gè)階段，即1）焦燒階段：熱硫化開始前的延遲時(shí)間2）熱硫化階段：硫化反應(yīng)的交聯(lián)階段，其斜率代表反應(yīng)速度3）平坦硫化階段：交聯(lián)反應(yīng)基本結(jié)束，熟化階段（短化、重排、裂解），性能最佳4）過硫化階段：膠料硫化在此階段，可能出現(xiàn)三種形式硫化曲線各階段特征1、焦燒期（ab段）焦燒期（誘導(dǎo)期）：從膠料放入模具至出現(xiàn)輕微硫化的整個(gè)過程所需要的時(shí)間叫硫化誘導(dǎo)期，又稱為

2、焦燒時(shí)間。焦燒（scorch)：加有硫化劑的混煉膠在加工或停放過程中產(chǎn)生的早期硫化現(xiàn)象。焦燒現(xiàn)象本質(zhì)是硫化，膠料局部交聯(lián)。膠料焦燒后，流動(dòng)性明顯變差，甚至不能流動(dòng)，后續(xù)加工工序無法正常進(jìn)行。誘導(dǎo)期反應(yīng)了膠料的加工安全性。誘導(dǎo)期短，加工安全性差；誘導(dǎo)期太長，會(huì)降低生產(chǎn)效率。表征參數(shù)ts1焦燒時(shí)間（scorchtime），從開始加熱起，至膠料的轉(zhuǎn)矩由最低值上升0.1N.m所需要的時(shí)間。tc10焦燒時(shí)間，從開始加熱起，至膠料的轉(zhuǎn)矩由最低值上升10個(gè)單位所需要的時(shí)間。焦燒時(shí)間又分為操作焦燒時(shí)間：膠料在加工或停放過程中由于熱積累效應(yīng)所消耗的焦燒時(shí)間；剩余焦燒時(shí)間：膠料在模具內(nèi)保持流動(dòng)的時(shí)間。操作焦燒時(shí)間

3、長，剩余焦燒時(shí)間就短、熱硫化期（BC段）由焦燒點(diǎn)到工藝正硫化點(diǎn)（C點(diǎn)）所經(jīng)歷的階段，即硫化反應(yīng)過程的交聯(lián)反應(yīng)期。曲線快速上升。2熱硫化期特性參數(shù)：tc90工藝正硫化時(shí)間，從開始加熱起，至膠料的轉(zhuǎn)矩由最低值上升90個(gè)單位所需要的時(shí)間。斜率k反映膠料硫化速度快慢，斜率越大，硫化速度越快CRI加硫指數(shù)【CRI=100/（tc90ts1）】，min-1，反映膠料硫化速度快慢，CRI值大，硫化速度快。3、平坦硫化期（cd段）曲線保持水平所經(jīng)歷的時(shí)間長短，反映膠料在硫化過程中性能穩(wěn)定性的高低。特性參數(shù)：MH最高轉(zhuǎn)矩（torque），取決于填料及硫化體系其中MH-ML最高最低轉(zhuǎn)矩差值，反應(yīng)交聯(lián)程度（密度）高低tH理論正硫化時(shí)間，膠料從開始加熱起至交聯(lián)密度達(dá)到最大時(shí)所需要的時(shí)間。4、過硫化期（d點(diǎn)以后）過硫化：膠料在高溫長時(shí)間下硫化所處的狀態(tài)。又稱返硫，是膠料處于過硫化狀態(tài)，膠料的性能不斷下降的現(xiàn)象。硫化曲線分析硫化曲線示意圖硫化特性參數(shù)：ML最低轉(zhuǎn)矩MH最高轉(zhuǎn)矩MH-ML最高最低轉(zhuǎn)矩差值ts1焦燒時(shí)間t