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硅胶是怎样进行硫化的?

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硅胶是怎样进行硫化的?

发布日期:2018-11-06 作者: 点击:

                                     硅胶是怎样进行硫化的?

   橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应,交联成为立体网状结构的过程。经过硫化后的橡胶称硫化胶。硫化是橡胶加工中的最后一个工序,可以得到定型的具有实用价值的橡胶制品。在橡胶的网状结构中,硫磺交联键(其中硫的原子数n≥1;而未交联的硫原子数为Sx或Sy)的密度,决定着橡胶的硫化程度。后者在工艺实践中,是以胶料宏观的物理机械性能或橡胶粘度的变化来判断的。


    一、 硫化条件 


      影响硫化过程的主要因素是硫磺用量、硫化温度及硫化时间。①硫磺用量。其用量越大,硫化速度越快,可以达到的硫化程度也越高。硫磺在橡胶中的溶解度是有限的,过量的硫磺会由胶料表面析出,俗称“喷硫”。为了减少喷硫现象,要求在尽可能低的温度下,或者至少在硫磺的熔点以下加硫。根据橡胶制品的使用要求,硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3%,在半硬质胶中用量一般为20%左右,在硬质胶      硫化条件  中的用量可高达40%以上。②硫化温度。若温度高10℃,硫化时间约缩短一半。由于橡胶是不良导热体,制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。为了保证比较均匀的硫化程度,厚橡胶制品一般采用逐步升温、低温长时间硫化。③硫化时间。这是硫化工艺的重要环节。时间过短,硫化程度不足(亦称欠硫)。时间过长,硫化程度过高(俗称过硫)。只有适宜的硫化程度(俗称正硫化),才能保证最佳的综合性能。 


  二、 硫化促进剂 


    硫化促进剂是一类能加快硫化反应速度,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量,并能提高或改善硫化胶物理机械性能的助剂。按其性质和化学组成可分为无机促进剂和有机促进剂两大类。无机促进剂使用最早,但因促进效果小,硫化胶性能差.现基本被有机促进剂所取代。随着合成橡胶品种和用途的不断发展,现有促进剂名目繁杂,根据促进剂的化学结构通常将其分为噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、黄原酸盐类和硫脲。


    三、 硫化过程 


      可分为四个阶段,各有特点。     通过胶料定伸强度的测量(或硫化仪)可以看到,整个硫化过程可分为工A、硫化诱导 B、预硫 C、正硫化和 D、过硫(对天然胶来说是硫化返原)四个阶段。 硫化诱导期(焦烧时间)内,交联尚未开始,胶料有很好的流动性。这一阶段决定了 胶料的焦烧性及加工安全性。这一阶段的终点,胶料开始交联并丧失流动性。硫化诱导期的长短除与生胶本      硫化中橡胶分子变化图  身性质有关,主要取决于所用助剂,如用迟延性促进剂可以得到较长的焦烧时间,且有较高的加工安全性。     硫化诱导期以后便是以一定速度进行交联的预硫化阶段。预硫化期的交联程度低,即使到后期硫化胶的扯断强度,弹性也不能到达预想水平,但撕裂和动态裂口的性能却比相应的正硫化好。     到达正硫化阶段后,硫化胶的各项物理性能分别达到或接近最佳点,或达到性能的综全平衡。     正硫化阶段(硫化平坦区)之后,即为过硫阶段,有两种情况:天然胶出现“返原”现象(定伸强度下降),大部分合成胶(除丁基胶外)定伸强度继续增加。     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     硫化方法    按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。冷硫化可用于薄膜制品的硫化,制品在含有2%~5%氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍,然后洗净、干燥即可。室温硫化时,硫化过程在室温和常压下进行,如使用室温硫化胶浆(混炼胶溶液)进行自行车内胎接头、修补等。热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。 根据硫化介质及硫化方式的不同,热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。①直接硫化,将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。②间接硫化,制品置于热空气中硫化,此法一般用于某些外观要求严格的制品,如胶鞋等。③混气硫化,先采用空气硫化,而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点,也可以克服由于热空气传热慢,而硫化时间长和易老化的缺点。 上述硫化方法均属于间歇生产,有些长度不限的橡胶制品可以连续硫化,如压出制品的盐浴硫化、沸腾床硫化、微波或高频硫化、胶带及胶板的鼓式硫化机硫化等。除硫磺硫化外,橡胶制品还可采用无硫硫化、高能射线硫化等,但其应用面均有限。


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