二手硫化對橡膠結(jié)構(gòu)與性能的影響
在橡膠制品生產(chǎn)過程中,硫化是最后一道加工工序。在這道工序中,橡膠經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),由線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu),失去了混煉膠的可塑性具有了交聯(lián)橡膠的高彈性,進(jìn)而獲得優(yōu)良的物理 機(jī)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(jià)值和應(yīng)用范圍。
硫化前:線性結(jié)構(gòu),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(shí):分子被引發(fā),發(fā)生化學(xué)交連反應(yīng);
硫化后:網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分子間以已化學(xué)鍵結(jié)合;
結(jié)構(gòu):(1)化學(xué)鍵;(2)交聯(lián)鍵的位置;(3)交聯(lián)程度;(4)交聯(lián) ;
性能: (1)力學(xué)性能(定伸強(qiáng)度.硬度.拉伸強(qiáng)度. 伸長率.彈性) (2)物理性能 (3)化學(xué)穩(wěn)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(xué)性能的變化(彈性. 扯斷強(qiáng)度. 定伸強(qiáng)度. 撕裂強(qiáng)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(xué)穩(wěn)定性的變化
化學(xué)穩(wěn)定性提高,原因
a. 交聯(lián)反應(yīng)使化學(xué)活性很高的基團(tuán)或原子不復(fù)存在,使老化反應(yīng)難以進(jìn)行
b . 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)阻礙了低分子的擴(kuò)散,導(dǎo)致橡膠自由基難以擴(kuò)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(shí)都需要施加壓力,其目的是:
a.防止膠料產(chǎn)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(yīng)根據(jù)產(chǎn)品類型、配方、可塑性等因素決定。
(3)原則上應(yīng)遵循以下規(guī)律:可塑性大,壓力宜小些;產(chǎn)品厚、層數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)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:
(2) 由硫化介質(zhì)(如蒸汽)直接加壓
(3) 由壓縮空氣加壓
(4) 由注射機(jī)注射
二、硫化溫度和硫化時(shí)間
硫化溫度是硫化反應(yīng)的最基本條件。硫化溫度的高低,可直接影響硫化速度、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益硫化溫度高,硫化速度快,生產(chǎn)效率高;反之生產(chǎn)效率低
提高硫化溫度會導(dǎo)致以下問題;
(1) 引起橡膠分子鏈裂解和硫化返原,導(dǎo)致膠料力學(xué)性能下降
(2) 使橡膠制品中的紡織物強(qiáng)度降低
(3) 導(dǎo)致膠料焦燒時(shí)間縮短,減少了充模時(shí)間,造成制品局部缺膠
(4) 由于厚制品會增加制品的內(nèi)外溫差,導(dǎo)致硫化不均
硫化溫度的選取應(yīng)綜合考慮橡膠的種類、硫化體系及制品結(jié)構(gòu)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℃