硫化曲线教材
硫化曲线教材
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a ）无规支化高分子；（b ）梳形高分子；（c ）星形高分子；（d ）交联网络
2. 定义：
橡胶硫化测试仪，简称为硫变仪，是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料硫化性能的全部变化，并具有较高的测试精度的仪器，生产橡胶制品的厂家可以用它进行橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试。并且进行橡胶配方设计和检测，目前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管控。
3. 分类：
3.1根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
3.2有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
3.2.1有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快。
3.2.2有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中，对数据的重现性有一定的影响。
4、硫化曲线
4.1实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是一致的，即模压在模腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形，由测力传感器测定剪切应力，以转矩单位表示，即胶料的剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测定的剪切应力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线。
4.2.硫化曲线参数：
ML——最低转矩，N·m（kgf·cm）
MH——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的最高转矩N·m（kgf·cm）TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N·m（kgf·cm）时所对应的时间，MIN
硫化曲线教材
硫化曲线教材(总2页)
■
-CAL-FENGHA^-(Y1CAI)-Company One 1
-CAL-术页仅作为文档封面，使用请直接删除
、• \
硫变仪以及硫化曲线的介绍
----- 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1.硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a）无规支化高分子；（b）梳形高分子；（c）星形高分子；（d）交联网络
2.定义：
橡胶硫化测试仪，简称为硫变仪，是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料硫化性能肘全旅变化、并
具有较高的测试精度的仪器，生产橡胶制品的厂家可以用它进行橡胶的均匀性.重现性、稔定性
的测试。并且进行橡胶配方设计和检测，口前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管控。
3.分类：
3・1根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
3.2有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
3. 2. 1有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快。
3. 2. 2有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中，对数据的重现性有一定的影响。
4.硫化曲线
4.1实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是一致的，即模压在模腔内
的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形，山测力传感器测定剪切应力，以转矩
单位表示，即胶料的剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测定的剪切应
力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力一时间的曲线便是硫化曲线。
4.2.硫化曲线参数：
ML----- 最低转矩,X • m （kgf • cm）
硫化曲线教材
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a）无规支化高分子；（b）梳形高分子；（c）星形高分子；（d）交联网络
2. 定义：
橡胶硫化测试仪，简称为硫变仪，是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料
硫化性能的全部变化，并具有较高的测试精度的仪器，生产橡胶制品的
厂家可以用它进行橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试。并且进行橡
胶配方设计和检测，目前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管
控。
3. 分类：
3.1根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
3.2有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
3.2.1有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快。
3.2.2有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中，对数据的重现性有一定的影响。
4、硫化曲线
4.1实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是
一致的，即模压在模腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正
弦剪切变形，由测力传感器测定剪切应力，以转矩单位表示，即胶料的
剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测定的剪
切应力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力—时间的曲线便是
硫化曲线。
4.2.硫化曲线参数：
ML ——最低转矩，N·m （kgf·cm ）
MH ——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的
最高转
矩N·
m
（kgf·c
m）
TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N·m（kgf·cm）时所对应的时间，
硫化曲线教材
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a）无规支化高分子；（b）梳形高分子；（c）星形高分子；（d）交联网络
2. 定义：
橡胶硫化测试仪，简称为硫变仪，是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料硫化性能的全部变化，并具有较高的测试精度的仪器，生产橡胶制品的厂家可以用它进行橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试。并且进行橡胶配方设计和检测，目前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管控。
3. 分类：
根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快。
有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中，对数据的重现性有一定的影响。
4、硫化曲线
实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是一致的，即模压在模腔
内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形，由测力传感器测定剪切应力，以
转矩单位表示，即胶料的剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测定的剪切应力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线。
.硫化曲线参数：
ML——最低转矩，N·m（kgf·cm）
MH——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的最高转矩N·m
（kgf·cm）
TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升N·m（kgf·cm）时所对应的时间，MIN
TS2——从实验开始到曲线由最低转矩上升N·m（kgf·cm）时所对应的时间，MIN
橡胶的硫化曲线分析
橡胶的硫化反应历程
硫化历程是橡胶大分子链发生化学交联反应的过程
包括橡胶分子与硫化剂及其他配合剂(主要是活性剂、促进剂)之间发生的一系列化学反应以及在形成网状结构时伴随发生的各种副反应。
硫化仪
无转子硫化仪的结构示意图
硫化曲线分成四个阶段，即
1）焦烧阶段：热硫化开始前的延迟时间
2）热硫化阶段：硫化反应的交联阶段，其斜率代表反应速度3）平坦硫化阶段：交联反应基本结束，熟化阶段（短化、重
排、裂解），性能最佳
4）过硫化阶段：胶料硫化在此阶段，可能出现三种形式
1、焦烧期（ab段）
焦烧期（诱导期）：从胶料放入模具至出现轻微硫化的整个过程所需要的时间叫硫化诱导期，又称为焦烧时间。
焦烧（scorch)：加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。焦烧现象本质是硫化，胶料局部交联。
胶料焦烧后，流动性明显变差，甚至不能流动，后续加工工
序无法正常进行。
诱导期反应了胶料的加工安全性。诱导期短，加工安全性差；诱导期太长，会降低生产效率。
表征参数
ts1——焦烧时间（scorch
time），从开始加热起，至胶料的
转矩由最低值上升0.1N.m所需要的
时间。
tc10——焦烧时间，从开始加热
起，至胶料的转矩由最低值上升10
个单位所需要的时间。
焦烧时间又分为
操作焦烧时间：胶料在加工或停放过程中由于热积累效应所消耗的焦烧时间；
剩余焦烧时间：胶料在模具内保持流动的时间。
操作焦烧时间长，剩余焦烧时间就短
2、热硫化期（BC段）
由焦烧点到工艺正硫化点（C点）所经历的阶段，即硫化反应过程的交联反应期。曲线快速上升。
热硫化期特性参数：
硫化曲线教材
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a ）无规支化高分子；（b ）梳形高分子；（c ）星形高分子；（d ）交联网络
2. 定义：
橡胶硫化测试仪，简称为硫变仪，是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料硫化性能的全部变化，并具有较高的测试精度的仪器，生产橡胶制品的厂家可以用它进行橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试。并且进行橡胶配方设计和检测，目前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管控。
3. 分类：
3.1根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
3.2有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
3.2.1有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快。
3.2.2有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中，对数据的重现性有一定的影响。
4、硫化曲线
4.1实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是一致的，即模压在模腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形，由测力传感器测定剪切应力，以转矩单位表示，即胶料的剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测定的剪切应力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线。
4.2.硫化曲线参数：
ML——最低转矩，N·m（kgf·cm）
MH——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的最高转矩N·m（kgf·cm）TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N·m（kgf·cm）时所对应的时间，MIN
硫化曲线教材
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a）无规支化高分子；（b）梳形高分子；（c）星形高分子；（d）交联网络
2. 定义：
橡胶硫化测试仪，简称为硫变仪，是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料
硫化性能的全部变化，并具有较高的测试精度的仪器，生产橡胶制品的
厂家可以用它进行橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试。并且进行橡
胶配方设计和检测，目前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管
控。
3. 分类：
3.1根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
3.2有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
3.2.1有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快。
3.2.2有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中，对数据的重现性有一定的影响。
4、硫化曲线
4.1实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是
一致的，即模压在模腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正
弦剪切变形，由测力传感器测定剪切应力，以转矩单位表示，即胶料的
剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测定的剪
切应力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力—时间的曲线便是
硫化曲线。
4.2.硫化曲线参数：
ML ——最低转矩，N·m （kgf·cm ）
MH ——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的
最高转
矩N·
m
（kgf·c
m）
TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N·m（kgf·cm）时所对应的时间，
硫化曲线教材
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a）无规支化高分子；（b）梳形高分子；（c）星形高分子；（d）交联网络
2. 定义：
橡胶硫化测试仪，简称为硫变仪，是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料硫化性能
的全部变化，并具有较高的测试精度的仪器，生产橡胶制品的厂家可以用它进行
橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试。并且进行橡胶配方设计和检测，目前主
要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管控。
3. 分类：
3.1根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
3.2有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
3.2.1有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快。
3.2.2有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中，对数据的重现性有一定的影响。
4、硫化曲线
4.1实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是一致的，
即模压在模腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形，由测
力传感器测定剪切应力，以转矩单位表示，即胶料的剪切模量，当试样规格、厚
度、振幅角和实验温度一定时，所测定的剪切应力与交联点密度成正比关系，记
录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线。
4.2.硫化曲线参数：
ML ——最低转矩，N·m （kgf·cm ）
MH ——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的最高转
矩N·m
（kgf·cm ）
TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N·m （kgf·cm ）时所对应的时间，
硫化曲线介绍
一. 流变仪之各种曲线之原理：
1. S 粘弹曲线的原理：根据转子或转盘转动时,因胶料架桥作用所产生之扭矩变化曲线.
S= S’2+S”2
δ=ab-ac
2.
S’弹性曲线的原理：S’=S X cosδ,S’ 可得到相关之加硫条件参数.
3. S”粘性曲线的原理：S”=S X sinδ ,S” 可得到相关之粘性参数.粘性曲线可看出橡胶之加工性.
4.
Loss Angle 动的损失角曲线的原理：δ=ab-ac 5.
tan δ粘弹性比值曲线：tan δ=S”/S’ 6.
上、下模温度曲线：测试进行中温度变化记录曲线. 7.
硫化速率曲线：架桥过程中相邻两点间之斜率值之曲线. 8. 粘弹综合曲线：S= S’2+S”2
二. 流变仪图形及数据之判读及运用：
流变仪之标准硫化曲线如下：
S* S’
S δ
ab ac δ a c b
扭
力
其中共分为三大区：
1. 第一区为加工区：在此一时间内橡胶具有可塑性.此段时间愈长愈易于加
工,但产能将降低,扭力值愈低橡胶流动性愈好.
2. 第二区为硫化区：在此一时间内为架桥过程.以相同的材料而言此段时间
愈长,物性通常会较佳.
3. 第三区为物理性质区：此一区段可判读成品之物理性质.
由曲线中可得数据说明如下：
1. 焦烧时间TS – Time of Scorch ：一般而言国人的习惯此数据取2,这个
时间通常称之为加工安全时间,也就是超过此时间橡胶已架桥失去了流动性,这是衡量模内流动时间的尺度,在低温下,它是衡量加工性能的指数,它与门尼焦烧相似.事实上,如果流变仪和门尼试验的温度相同时,流时间
第二章硫化体系
二、硫化发展历史
• 1839年，Goodyear发明硫化。硫化体系组成：S
• 1844年，发现无机促进剂碱式碳酸铅、碱金属氧化物等
•
硫化体系组成：S+无机促进剂，使用半个世纪。
• 1906年，发现有机促进剂苯胺。
• 1921年，发现ZnO有活化作用，取代碱金属氧化物。
• 1926年，发现硬脂酸（SA）能提高ZnO的活化作用。
操作焦烧时间（processing scorch time）：胶料在加工过 程中由于热积累效应所消耗的焦烧时间；
剩余焦烧时间（surplus scorch time）：胶料在模具内保持 流动的时间。
操作焦烧时间长，剩余焦烧时间就短，在装模期间容易焦烧， 给成品带来质量缺陷。因此，希望剩余焦烧时间长一些，产品加 工安全。
硫化返原的研究方法：
（1）硫化返原率/%——硫化曲线
返原率
=
MH
—
Mt
— ×100 %
MH
MH—最高转矩，N·m Mt—过硫化条件下转矩， N·m
（2）返原指数Rt/min——硫化曲线
Rt = tM H —0.1 — —tM H
（3）性能保持率/%
tM H
最高转矩对应的时间R，t min
tM H —0.1
影响工艺正硫化时间长短的因素：
胶种：NR硫化速度快，tc90较短； 硫化体系：超速促进剂或超超速促进剂，可大大缩短tc90；
橡胶的硫化曲线分析
橡胶的硫化反应历程
硫化历程是橡胶大分子链发生化学交联反应的过程
包括橡胶分子与硫化剂及其他配合剂(主要是活性剂、促进剂)之间发生的一系列化学反应以及在形成网状结构时伴随发生的各种副反应。
硫化仪
无转子硫化仪的结构示意图
硫化曲线分成四个阶段，即
1）焦烧阶段：热硫化开始前的延迟时间
2）热硫化阶段：硫化反应的交联阶段，其斜率代表反应速度3）平坦硫化阶段：交联反应基本结束，熟化阶段（短化、重
排、裂解），性能最佳
4）过硫化阶段：胶料硫化在此阶段，可能出现三种形式
1、焦烧期（ab段）
焦烧期（诱导期）：从胶料放入模具至出现轻微硫化的整个过程所需要的时间叫硫化诱导期，又称为焦烧时间。
焦烧（scorch)：加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。焦烧现象本质是硫化，胶料局部交联。
胶料焦烧后，流动性明显变差，甚至不能流动，后续加工工
序无法正常进行。
诱导期反应了胶料的加工安全性。诱导期短，加工安全性差；诱导期太长，会降低生产效率。
表征参数
ts1——焦烧时间（scorch
time），从开始加热起，至胶料的
转矩由最低值上升0.1N.m所需要的
时间。
tc10——焦烧时间，从开始加热
起，至胶料的转矩由最低值上升10
个单位所需要的时间。
焦烧时间又分为
操作焦烧时间：胶料在加工或停放过程中由于热积累效应所消耗的焦烧时间；
剩余焦烧时间：胶料在模具内保持流动的时间。
操作焦烧时间长，剩余焦烧时间就短
2、热硫化期（BC段）
由焦烧点到工艺正硫化点（C点）所经历的阶段，即硫化反应过程的交联反应期。曲线快速上升。
热硫化期特性参数：
硫化曲线教材
欢迎共阅
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a）无规支化高分子；（b）梳形高分子；（c）星形高分子；（d）交联网络
2. 定义：
，
3.
4、硫化曲线
4.1实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是一致的，即模压在模
腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形，由测力传感器测定剪切应力，以转矩单位表示，即胶料的剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测
定的剪切应力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线。
4.2.硫化曲线参数：
ML——最低转矩，N·m（kgf·cm）
欢迎共阅
MH ——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的最高转矩N·m
（kgf·cm ）
TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N·m （kgf·cm ）时所对应的时间，MIN
TS2——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.2 N·m （kgf·cm ）时所对应的时间，MIN
TC （x ）——试样达到某一硫化程度所需要的时间，即试样转矩达到ML+X （MH-ML ）时
所对应的时间，MIN （注：如X 取值0.5，即TC50，X 取.9，即TC90）
4.4.硫检参数的意义：
ML ：表示胶料的流动性，ML 越低，流动性越好，反之，越差。
MH ：表征胶料的胶料的剪切模量、硬度、定伸强度和交联密度，一般MH 越低，硬度越低，
MH 越高，硬度越高。
硫化体系PPT学习教案
降低成品的使用性能
第27页/共82页
混炼胶产生喷霜的原因： （1）配合剂与橡胶的相容性差； （2）配合剂用量过多； （3）加工温度过高，时间过长； （4）停放时降温过快，温度过低； （5）配合剂分散不均匀。 硫化胶产生喷霜的原因： （1）与橡胶相容性差的防老剂或促进剂用量多了； （2）胶料硫化不熟，欠硫； （3）使用温度过高，贮存温度过低。
重点掌握各种硫化体 系的配合方式、交联 结构及硫化胶性能
第2页/共82页
了解各种硫化剂的硫化机理， 掌握主要促进剂的特点
第一节 概 一、硫化（cu述ring）的概念
硫化
又称交联（cross-link)，是在一定条 件下橡胶线形大分子通过物理或化学
作用形成三维网状结构的过程。
化学交联，硫化剂与橡 胶反应形成交联键 (cross bond)
制法 气相法：硫黄加热汽化再急冷
硫黄品 不溶性硫黄
种
液相法：硫黄加热280℃再急
胶体硫黄 多用于冷乳胶制品
沉淀硫黄
第25页/共82页
（1）硫黄粉（S8）（sulfur/sulphur flour）
作用机理：
均裂：·S8·（双基活性硫） ·Sx·+ ·S8-
·Sx·+RH
RSxH R
H
RSx·x-1R+H2S
工艺正硫化时间短，生产效率高，能耗低。
硫化曲线教材
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读教材
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
a无规支化高分子；b梳形高分子；c星形高分子；d交联网络
2. 定义：
橡胶硫化测试仪,简称为硫变仪,是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料硫
化性能的全部变化,并具有较高的测试精度的仪器,生产橡胶制品的厂家
可以用它进行橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试;并且进行橡胶配方
设计和检测,目前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管控;
3. 分类：
根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快;
有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中,对数据的重现性有一定的影响;
4、硫化曲线
实验原理
从流变学的观点可以说,迄今为止,各种流变仪所采用的原理本质上是一
致的,即模压在模腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪
切变形,由测力传感器测定剪切应力,以转矩单位表示,即胶料的剪切模量,
当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时,所测定的剪切应力与交联
点密度成正比关系,记录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线;
.硫化曲线参数：
ML ——最低转矩,N·mkgf·cm
MH ——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线,所达到的
最高转
矩
N·mkgf
·
cm
TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升N·mkgf·cm时所对应的时间,MIN TS2——从实验开始到曲线由最低转矩上升N·mkgf·cm时所对应的时间,MIN TCx——试样达到某一硫化程度所需要的时间,即试样转矩达到ML+XMH-ML时所对应的时间,MIN注：如X取值,即TC50,X取.9,即TC90
最新第十章--橡胶硫化分析ppt课件
四、过硫阶段
正硫阶段之后，继续硫化便进入过硫阶段。 前期：平坦期，硫化胶的物理机械性能基本保 持稳定。 后期：①NR、丁基橡胶由于断裂多于交联而变 软 ②其它合成橡胶，继续交联或环化，变硬。
我们一般希望平坦期长：①这样胶料稳定性好 ②硫化工艺好操作 ③导致制品性能质量好
就硫磺硫化而言，平坦期的长短取决促进剂
过氧化物硫化的橡胶，耐热性↑ 强度↑（C-C键）
1、有机过氧化物的分解 ①碱和中性介质分解
游离基型
②在酸性介质的分解 离子型分解
工业苯酚
故在过氧化物硫化体系中，选择配合剂要考虑酸碱性。 过氧化苯酰对酸的敏感性小，但炭黑的影响较大。
2、有机过氧化物与橡胶的反应
游离基型
橡胶游离基
发生断裂反应 （叔碳原子处）
可将含有机促进剂的硫黄硫化过程分为四个 基本阶段：
i 硫化体系(硫黄、促进剂和活性剂)各组 分间相互作用生成中间化合物(或络合物）， 这些中间化合物是事实上的硫化剂；
ⅱ 中间化合物与橡胶相互作用在橡胶分 子链上生成活性侧基；
ⅲ 活性侧基相互间或与橡胶分子作用形 成交联键
iv 交联键的继续反应。
1、中间化合物的生成
第十章--橡胶硫化分析
第十章 硫化
硫化是橡胶加工最后也是最重要的工艺 过程。橡胶只有硫化，才使橡胶具有优良 的机械性能，才成为最有宝贵的弹性材料。
硫化曲线教材
欢迎共阅
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a）无规支化高分子；（b）梳形高分子；（c）星形高分子；（d）交联网络
2. 定义：
，
3.
4、硫化曲线
4.1实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是一致的，即模压在模
腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形，由测力传感器测定剪切应力，以转矩单位表示，即胶料的剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测
定的剪切应力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线。
4.2.硫化曲线参数：
ML——最低转矩，N·m（kgf·cm）
欢迎共阅
MH ——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的最高转矩N·m
（kgf·cm ）
TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.1 N·m （kgf·cm ）时所对应的时间，MIN
TS2——从实验开始到曲线由最低转矩上升0.2 N·m （kgf·cm ）时所对应的时间，MIN
TC （x ）——试样达到某一硫化程度所需要的时间，即试样转矩达到ML+X （MH-ML ）时
所对应的时间，MIN （注：如X 取值0.5，即TC50，X 取.9，即TC90）
4.4.硫检参数的意义：
ML ：表示胶料的流动性，ML 越低，流动性越好，反之，越差。
MH ：表征胶料的胶料的剪切模量、硬度、定伸强度和交联密度，一般MH 越低，硬度越低，
MH 越高，硬度越高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
硫变仪以及硫化曲线的介绍
------ 硫变仪原理简介、硫化曲线解读（教材）
1. 硫化的定义及示意图：
图：高分子链的支化与交联示意图
（a ）无规支化高分子；（b ）梳形高分子；（c ）星形高分子；（d ）交联网络
2. 定义：
橡胶硫化测试仪，简称为硫变仪，是指在橡胶硫化过程中连续测定胶料硫化性能的全部变化，并具有较高的测试精度的仪器，生产橡胶制品的厂家可以用它进行橡胶的均匀性、重现性、稳定性的测试。并且进行橡胶配方设计和检测，目前主要应用于批量生产橡胶硫化特性的检测和管控。
3. 分类：
根据其有无转子分为：有转子流变仪、无转子流变仪.
有转子流变仪及无转子流变仪的主要区别：
有转子流变仪测试时试样温度达到稳定所需要时间长；而无转子则较快。
有转子的转子与胶料产生的磨擦力也计入胶料剪切模量的数据中，对数据的重现性有一定的影响。
4、硫化曲线
实验原理
从流变学的观点可以说，迄今为止，各种流变仪所采用的原理本质上是一致的，即模压在模腔内的试样连续的承受恒定的小振幅和低频率的正弦剪切变形，由测力传感器测定剪切应力，以转矩单位表
示，即胶料的剪切模量，当试样规格、厚度、振幅角和实验温度一定时，所测定的剪切应力与交联点密度成正比关系，记录下的剪切应力—时间的曲线便是硫化曲线。
.硫化曲线参数：
ML ——最低转矩，N·m （kgf·cm ）
MH——到达规定时间之后仍然不出现平坦曲线或最高转矩的硫化曲线，所达到的最高转矩N·m（kgf·cm）
TS1——从实验开始到曲线由最低转矩上升N·m（kgf·cm）时所对应的时间，MIN
TS2——从实验开始到曲线由最低转矩上升N·m（kgf·cm）时所对应的时间，MIN
TC（x）——试样达到某一硫化程度所需要的时间，即试样转矩达到ML+X（MH-ML）时
所对应的时间，MIN（注：如X取值，即TC50，X取.9，即TC90）
.硫检参数的意义：
ML：表示胶料的流动性，ML越低，流动性越好，反之，越差。
MH：表征胶料的胶料的剪切模量、硬度、定伸强度和交联密度，一般MH越低，硬度越低，MH越高，硬度越高。
TS2：表征胶料的操作安全性，TS2越短，表示胶料越容易发生死料，产品在生产时容易产生缺料不良。反之，TS2越长，虽然操作安全性提高，但是产效会变低，成本会增加很多，故TS2对胶料的
加工、配方设计具有很重要的意义。
TC90：主要用来评估胶料在成型生产时的一次加硫条件,TC90过长表示硫化速度偏慢，会导致产品硬度低，产效低。
5. 流变仪的试验影响因素
试验温度
硫化既然是一种化学反应过程，无疑温度对反应速度是一个重要因素。随着温度提高其诱导期缩短，硫化速度加快.当温度相当高时配方中原材料变量的信息受到掩盖. 胶料硫化过程是一个在一定温度和压力作用下受力的过程。如果温度或压力稍有变化，就会对测量的硫化曲线产生很大影响。目前，压力一般较容易控制。通过带有压力表的硫化仪就可以达到稳定的压力。供给硫化仪的气压必须在任何时候都高于硫化仪所设定的额定气压。而温度控制是各厂家一直强调的主要技术指标。我厂硫化仪采用进口温控表，模腔温度波动≤±0.1℃，温度恢复时间≤2min。
硫化仪的振荡频率：大部分国内使用的硫化仪都采用100转/分钟的转动频率。转动速度对硫化仪的影响主要是使得测量的过程加快。相对于最早3转/分钟的设备来说，100转/分钟在测量时更加适用于高温快检等方面使用。各种频率测量的硫化数据结果不同，但都可以用于橡胶硫化的检测。
硫化仪的摆动角度：
按照标准，有转子硫化仪的摆角应为1°或3°；无转子硫化仪的摆动角度应为1°或°，初配置均为1°。摆动角度对于硫化数据的影响和频率相似，各种角度测量的硫化数据结果不同，但都可以用于橡胶硫化的检测。角度越大，施加于胶样上的扭矩就越大，测量得到的数据就越大，当增至某一临界值时，会引起产品和转子打滑，试样产生破裂。对于特别软的橡胶宜采用大角度的摆动。反之，硬胶采用小一些的摆动角度就可。总之，选用不同摆角的目的都是为了能更清楚的显示测量数据。现在所有数据都是计算机或单片机计算，数据再小也可以分辨，对于一般橡胶硫化来说，变化角度的实用性不大，标配角度足以适用于所有橡胶。
其他
除上述三个主要影响因素外，还有像试样承受压力、转子或模腔的脏污、模腔的形状、试样的体积对测量均有不同程度的影响.