橡胶助剂小知识之硫化体系

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【详细】橡胶的各种硫化体系讲解!(收藏)

【详细】橡胶的各种硫化体系讲解!(收藏)

【详细】橡胶的各种硫化体系讲解!(收藏)一.普通硫黄硫化体系(CV)普通硫黄硫化体系(Conventional Vulcanization简称CV),是指二烯类橡胶的通常硫黄用量范围的硫化体系。

对普通硫黄硫化体系(CV),对NR,一般促进剂的用量为0.5~0.6份,硫黄用量为2.5份。

普通硫黄硫化体系得到的硫化胶网络中70%以上是多硫交联键(—Sx—),具有较高的主链改性。

特点:硫化胶具有良好的初始疲劳性能,室温条件下具有优良的动静态性能,最大的缺点是不耐热氧老化,硫化胶不能在较高温度下长期使用。

二.有效硫化体系(EV)一般采取的配合方式有两种:1.高促、低硫配合:提高促进剂用量(3~5份),降低硫黄用量(0.3~0.5份)。

促进剂用量/硫黄用量=3~5/0.3~0.5≥6 2.无硫配合:即硫载体配合。

如采用TMTD或DTDM(1.5~2份)。

特点:1. 硫化胶网络中单S键和双S键的含量占90%以上;硫化胶具有较高的抗热氧老化性能;2. 起始动态性能差,用于高温静态制品如密封制品、厚制品、高温快速硫化体系。

三.半有效硫化体系(SEV)为了改善硫化胶的抗热氧老化和动态疲劳性能,发展了一种促进剂和硫黄的用量介于CV和EV之间的硫化体系,所得到的硫化胶既具有适量的多硫键,又有适量的单、双硫交联键,使其既具有较好的动态性能,又有中等程度的耐热氧老化性能,这样的硫化体系称为半有效硫化体系(SEV)。

用于有一定的使用温度要求的动静态制品。

一般采取的配合方式有两种:1.促进剂用量/硫用量=1.0/1.0=1(或稍大于1);2.硫与硫载体并用,促进剂用量与SEV中一致。

NR的三种硫化体系配合如下表所示:配方成分C V EV高促低硫无硫配合Semi—EV高促低硫硫\硫载体并用SNOB STMT DDMD T 2.50.60.53.0 1.10.6 1.11.11.5 1.51.5 0.60.6四.高温快速硫化体系随着橡胶工业生产的自动化、联动化,高温快速硫化体系被广泛采用,如注射硫化、电缆的硫化等。

橡胶硫化知识一

橡胶硫化知识一

橡胶硫化知识一1.硫化的定义硫化是胶料在一定条件下,橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的胶联过程。

2.硫化历程2.1硫化反应过程硫化过程可以分三个阶段。

第一阶段为诱导阶段:先是硫磺分子和促进剂体系之间反应生成一种活性更大的中间化合物,然后进一步引发橡胶分子链,产生可交联的自由基或者离子。

第二阶段为交联反应阶段:可交联的自由基或者离子与橡胶分子链之间产生连锁反应,生成交联键。

第三阶段为网构形成阶段:此阶段的前期交联反应已趋于完成,产生的交联键发生重排和裂解反应,在此阶段的后期交联反应已基本停止,随之而发生的主要是交联键重排和热裂解的反应,最后得到网格稳定的硫化胶。

2.2硫化历程图A:焦烧时间(TS2)B:热硫化(TS2+B Time =TC90)C:平坦硫化D:过硫化橡胶硫化历程可以分为四个阶段:2.2.1、图中A段是热硫化开始前的延迟作用时间,相当于硫化反应的诱导期,称作焦烧时间。

长短取决于胶料配方和加工条件,主要受促进剂影响。

包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间;操作焦烧时间指加工过程中热积累效应所消耗的焦烧时间,取决于加工条件(混炼、挤出等)。

剩余焦烧时间是指胶料在模腔加热时保持流动性的时间。

2.2.2热硫化阶段图中B 段是硫化反应中的交联阶段。

逐渐产生网构,促使橡胶弹性和拉伸强度急剧上升。

热硫化时间的长短取决于胶料配方。

这个阶段是衡量硫化反应速度的标志。

2.2.3平坦硫化阶段图中C 段相当于硫化反应中网状形成的前期。

这时,交联反应已趋完成,继而发生交联键的重排、裂解等反应,因而胶料的强度曲线出现平坦区,这段时间称为平坦硫化时间。

2.2.4过硫化阶段图中D 段以后的部分,相当于硫化反应中网构形成期的后期。

这阶段中,主要是交联键的重排作用,以及交联键和链段热裂解的反应,因此胶料的机械性能显著下降。

2.3硫化曲线的解说• 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•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如X取值0.5,即TC50;X取0.9,即TC90)•硫检参数的意义:•ML:表示胶料的蠕变性,ML越低,蠕变性越好,反之,越差。

橡胶的硫化体系介绍

橡胶的硫化体系介绍

橡胶的硫化体系介绍橡胶是一种天然或合成的高分子化合物,具有特殊的弹性和可塑性。

它广泛应用于轮胎、橡胶鞋、管道、密封件等领域。

然而,未经处理的橡胶易老化、自然硬化、热塑性差等缺陷,限制了其使用寿命和性能。

为了克服这些缺陷,橡胶必须进行硫化处理,即向其中引入硫化剂将橡胶分子交联成网状结构,从而增强其硬度、强度、耐磨性和耐化学性等方面的性能。

本文将介绍橡胶硫化体系的基本知识和应用。

1.橡胶的硫化橡胶的硫化是指在适当的温度和压力下,将橡胶与硫化剂反应生成交联链的过程。

硫化剂的作用是将橡胶分子链上的双键和硫醇基之间形成新的硫化键,使其形成硫化链。

随着硫化时间的延长,硫化链交联成网状结构,从而增强了橡胶的强度和硬度。

常见的硫化剂有硫化石灰、含硫羟化合物、代硫酰化合物等。

2.硫化剂的选择选择合适的硫化剂是橡胶硫化体系设计的重要环节。

硫化剂的性质影响着硫化过程的速率和特性。

一般来说,硫化剂的选择应该考虑以下因素:(1) 橡胶的种类和用途。

不同类型的橡胶对硫化剂的适应性不同,在选择硫化剂时应该考虑橡胶本身的特性和使用要求。

(2) 硬度和硫化速率。

硫化剂的种类、含量和硫化条件等因素都会影响硬度和硫化速率,因此选择硫化剂时应该考虑硬度和硫化速率的平衡。

(3) 压力和温度。

硫化剂的选择还应该考虑硫化过程的温度和压力等因素。

(4) 环保和成本。

在选择硫化剂时,还应考虑其环保性和成本因素。

3.橡胶硫化体系的分类橡胶硫化体系主要分为硫磺法和非硫磺法两种。

硫磺法是指使用硫磺作为硫化剂,形成交联链的过程。

硫磺硫化可以在常温下进行,对环境污染小,但硫化速率慢,需要使用促进剂和加热加压等条件来促进硫化。

非硫磺法是指使用非硫磺硫化剂来进行橡胶硫化,如含硫异氰酸酯、含硫醚化合物、含硫羟化合物、代硫酰化合物等。

这些硫化剂可在温和条件下发生反应,硫化速率快,不需要特殊的加热和加压条件,且可降低环境污染。

4.硫化介质的种类硫化介质是指用来促进硫化反应的介质,可以提高反应速率和控制反应条件。

橡胶硫化体系

橡胶硫化体系

橡胶硫化体系介绍橡胶硫化体系是指通过加入硫化剂、促进剂和助磺剂等物质,使橡胶分子间发生化学交联反应,形成弹性体的过程。

这个体系在橡胶制品的生产过程中起到了至关重要的作用。

本文将对橡胶硫化体系进行全面、详细、完整且深入地探讨。

硫化剂的作用硫化剂是橡胶硫化体系的核心组成部分,它能够引发橡胶分子间的交联反应。

硫化剂的主要作用有: 1. 引发剂作用:硫化剂能够分解,产生自由基或电离态硫,进而引发橡胶分子的交联反应。

2. 网络形成:硫化剂引发的交联反应使橡胶分子间形成网络结构,增加了橡胶的物理性能,如弹性、耐磨性等。

3. 促进界面反应:硫化剂可以提高橡胶与填料、助剂等其他物质之间的反应活性,增强它们之间的相互作用。

促进剂的作用促进剂常与硫化剂一同使用,它对硫化系统有着重要的调节作用。

促进剂的主要作用有: 1. 提高硫化速度:促进剂能够加快硫化反应的进行,缩短橡胶制品的硫化时间。

2. 改善硫化性能:促进剂能够改善橡胶硫化后的物理性能,如强度、硬度、耐磨性等,使制品具有更好的综合性能。

3. 调节硫化体系:促进剂能够调节硫化体系的活性、稳定性和选择性,提高其适应性和可控性。

助磺剂的作用助磺剂是橡胶硫化体系中的辅助物质,它对硫化反应起到协助作用。

助磺剂的作用主要有: 1. 促进硫化反应:助磺剂与硫化剂共同作用,加速硫化反应的进行,提高交联密度,增强橡胶硫化的效果。

2. 改善反应性能:助磺剂能够调节硫化体系的反应速度、温度敏感性和耐老化性,改善橡胶硫化的性能和稳定性。

硫化体系的选择在实际应用中,选择合适的硫化体系对于橡胶制品的质量和性能至关重要。

硫化体系的选择需要考虑以下几个因素: 1. 橡胶种类:不同种类的橡胶对硫化剂的反应性和选择性有所差异,需要根据橡胶材料的特点进行选择。

2. 硬度要求:不同硫化体系对制品硬度的影响不同,根据制品要求选择合适的硫化体系。

3. 工艺条件:硫化体系的选择还需考虑工艺条件,如硫化温度、硫化时间等。

橡胶的硫化体系介绍

橡胶的硫化体系介绍

橡胶的硫化体系硫化是橡胶制品加工的要紧工艺过程之一,也是橡胶制品生产中的最后一个加工工序。

在那个工序中,橡胶要经历一系列复杂的化学变化,由塑性的混炼胶变为高弹性的交联橡胶,从而获得更完善的物理机械性能和化学性能,提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用范围。

因此,硫化对橡胶及其制品的制造和应用具有十分重要的意义。

本章要求:1.掌握硫化概念、硫化参数〔焦烧、诱导期、正硫化、硫化返原〕、喷霜等专业术语。

2.掌握硫化历程、各种硫化剂、促进剂的特性;3.掌握硫化体系与硫化胶结构与性能的关系、硫化条件的选取与确定。

4.了解各种硫化体系的硫化机理、硫化工艺及方法。

本章要紧参考书:橡胶化学〔王梦蛟译〕、橡胶化学与物理、橡胶工业手册〔2、3分册〕§1绪论一.硫化开展概况1839年,美国人CharlesGoodyear发现橡胶和硫黄一起加热可得到硫化胶;1844年,Goodyear又发现无机金属氧化物〔如CaO、MgO、PbO〕与硫黄并用能够加速橡胶的硫化,缩短硫化时刻;1906年,使用了有机促进剂苯胺。

Oenslager发现在硫化性能最差的野生橡胶中添加苯胺后,可使其性能接近最好的巴拉塔胶。

NR+S+PbO+苯胺——→硫化速度大大加快,且改善硫化胶性能;1906-1914年,确定了橡胶硫化理论,认为硫化要紧是在分子间生成了硫化物;1920年,Bayer发现碱性物有促进硫化作用;NR+S+ZnO+苯胺——→1921年,NR+S+ZnO+硬脂酸+苯胺——→同年又发现了噻唑类、秋兰姆类促进剂,并逐渐熟悉到促进剂的作用,用于橡胶的硫化中。

在此之后又陆续发现了各种硫化促进剂。

硫黄并非是唯一的硫化剂。

1846年,Parkes发现SCl的溶液或蒸汽在室温下也能硫化橡胶,称为“冷硫化法〞;1915年,发现了过氧化物硫化;1918年,发现了硒、碲等元素的硫化;1930年,发现了低硫硫化方法;1940年,相继发现了树脂硫化和醌肟硫化;1943年,发现了硫黄给予体硫化;二战以后又出现了新型硫化体系,如50年代发现辐射硫化;70年代脲烷硫化体系;80年代提出了平衡硫化体系。

丁基橡胶硫化体系

丁基橡胶硫化体系

丁基橡胶硫化体系【原创实用版】目录1.丁基橡胶硫化体系的概述2.丁基橡胶硫化体系的组成3.丁基橡胶硫化体系的作用4.丁基橡胶硫化体系的发展趋势正文一、丁基橡胶硫化体系的概述丁基橡胶硫化体系是指在制备丁基橡胶过程中,通过加入硫化剂以及其他辅助材料,使丁基橡胶具有良好的韧性、强度和耐磨性。

硫化体系对于丁基橡胶的性能至关重要,其性能的优劣直接影响到丁基橡胶制品的使用效果。

二、丁基橡胶硫化体系的组成1.硫化剂:硫化剂是丁基橡胶硫化体系中最关键的组成部分,它能够与丁基橡胶中的双键发生反应,形成硫化键,从而改善丁基橡胶的性能。

常用的硫化剂有硫磺、硒、碲等。

2.促进剂:促进剂可以加速硫化剂与丁基橡胶双键的反应速度,提高生产效率。

常用的促进剂有锌氧化物、脂肪酸、胺类等。

3.活性剂:活性剂能够提高硫化体系的反应活性,使硫化反应更加充分。

常用的活性剂有金属氧化物、有机酸等。

4.防老剂:防老剂可以延缓丁基橡胶在硫化过程中的老化现象,提高制品的使用寿命。

常用的防老剂有抗氧剂、紫外线吸收剂等。

5.填充剂:填充剂可以改善丁基橡胶的加工性能,提高制品的强度和耐磨性。

常用的填充剂有碳黑、硅烷等。

三、丁基橡胶硫化体系的作用1.改善丁基橡胶的韧性和强度:通过硫化反应,硫化剂能够与丁基橡胶的双键形成硫化键,使分子间结合更加牢固,从而提高丁基橡胶的韧性和强度。

2.提高丁基橡胶的耐磨性:硫化体系中添加的填充剂可以增加丁基橡胶的耐磨性,使其在恶劣环境下仍具有较长的使用寿命。

3.提高丁基橡胶的耐老化性:通过添加防老剂,可以延缓丁基橡胶在硫化过程中的老化现象,提高制品的使用寿命。

四、丁基橡胶硫化体系的发展趋势1.环保型硫化体系:随着人们对环境保护意识的提高,未来丁基橡胶硫化体系将朝着更环保的方向发展,如采用无污染的硫化剂和促进剂等。

橡胶硫化体系

橡胶硫化体系

橡胶硫化体系
橡胶是一种非常重要的高分子材料,具有高弹性、抗磨耗、耐酸
碱等优良性能。

然而,橡胶的使用寿命受到了许多因素的影响,如氧化、老化、高温等。

为了提高橡胶的性能,人们引入了硫化体系技术。

橡胶硫化体系,简单地说,就是将硫磺和辅助药剂添加到橡胶中,通过热或光能量,使硫磺和橡胶分子发生化学反应,形成交联结构,
从而使橡胶变得更加紧密坚硬、更具弹性、更耐磨耐老化。

橡胶硫化体系主要包括硫磺、加快剂、活性剂、防老剂、增容剂等。

其中,硫磺是必不可少的元素,在硫化过程中起到至关重要的作用,它能够在不同温度下与橡胶分子发生反应,形成交联结构。

加快
剂的作用是加速硫化反应速度,降低硫化温度,提高硫化效率。

活性
剂能够促进交联反应的形成,增加交联密度,提高橡胶的强度和耐磨性。

防老剂则能阻止氧气、紫外线等对橡胶的氧化、老化,从而延长
橡胶使用寿命。

增容剂可以改善橡胶与其他物质的相容性,提高橡胶
的加工性能。

在橡胶硫化体系的过程中,控制硫化的时间、温度和硫磺添加量
非常重要。

过短的硫化时间和低温度会导致橡胶硫化不完全,性能不佳;过长的硫化时间和过高的温度则会导致橡胶过度硫化,性能下降。

因此,需要根据具体的情况来调整硫化体系的参数。

总体来看,橡胶硫化体系是提高橡胶性能的重要技术,能够使橡
胶具有更高的强度、硬度、耐磨性、耐老化性等优良性能,满足不同
领域的需求。

在实际应用中,需要根据需要选择不同的硫化体系,进行适量添加,从而得到更加优质的橡胶材料。

橡胶硫化体系详解

橡胶硫化体系详解

硫化是胶料通过生胶分子间交联,形成三维网络结构,制备硫化胶的基本过程。

不同的硫化体系适用于不同的生胶。

橡胶硫化的研究一直在深入持久地进行,研究的目的主要是改进硫化胶的力学性能及其它性能,简化及完善工艺过程,降低硫化时有害物质的释放等等。

下面有针对性地简述当前使用的硫化体系。

不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系。

1.以硫黄,有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类,氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。

这是最通用的硫化体系。

但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。

2.烷基酚醛树脂。

3.多卤化物(如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷)、六氯-对二甲苯。

4.双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物(用于丁基橡胶及乙丙橡胶)等。

5.双马来酰亚胺,双丙烯酸酯。

两价金属的丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、预聚醚丙烯酸酯。

6.用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。

饱和橡胶硫化不同种类的饱和橡胶时,可使用不同的硫化体系。

例如,硫化三元乙丙橡胶时,使用有机过氧化物与不饱和交联试剂,如三烯丙基异氰脲酸酯(硫化剂TAIC)。

硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。

乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂(Pt)参与条件下进行。

含卤原子橡胶或含功能性基团的橡胶。

聚氯丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯及氯化丁基橡胶等是最常用的含氯橡胶。

硫化氯丁橡胶通常采用ZnO与MgO的并用物,以乙撑硫脲(NA-22)、二硫化秋兰姆、二-邻-甲苯基二胍(促进剂BG)及硫黄作硫化促进剂。

硫化氯磺化聚乙烯时可使用如下硫化体系。

1.氧化铝、氧化铅和氧化镁的并用物,以及氧化镁和季戊四醇酯,以四硫化双五甲撑秋兰姆(促进剂TRA)及促进剂DM作硫化促进剂。

2.六次甲基四胺与己二酸及癸二酸盐及氧化镁。

3.有机胺与环氧化物作用的产物。

以下体系可用于氯化丁基橡胶硫化:1.氧化锌与硬脂酸、氧化镁、秋兰姆及苯并噻唑二硫化物等的并用物;2.乙烯基二硫脲与氧化锌及氧化镁的并用物。

3.多羟基甲基酚醛树脂与氧化锌的并用物。

橡胶硫化六大体系简介

橡胶硫化六大体系简介

橡胶硫化六大体系简介一、硫磺硫化体系(1)常规硫化体系:由硫磺和少量促进剂等配合剂组成,以多硫键交联为主。

耐高温性能较差,压缩永久变形大,过硫后易出现返原现象,但耐屈挠疲劳行较好、机械强度较高,胶料及制品不易喷霜。

(2)有效、半有效硫化体系:硫磺用量一般在0.5份以下,常用量为0.35份,配合较大量的促进剂,需要较长的焦烧时间(超速促进剂与后效性并用),活性剂应使用足量的硬脂酸(1-8份)。

几乎没有硫化返原现象,,硫化均匀性好,耐热性好,压缩变形低,生热小。

缺点为抗屈挠疲劳性差,易发生喷霜现象。

采用高tmtd 的有效硫化体系配方虽然使用广泛,但加工稳定性差,切喷霜严重。

二、金属氧化物硫化体系优点就是硫化胶硬度和弯曲强度较低,用环氧树脂后,可以提升硫化胶的耐热性和动态性能常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、氢氧化钙等。

氧化锌容易焦烧,加sa后可稍缓和焦烧倾向。

氧化镁和氧化钙焦烧倾向较小,并以氢氧化钙最好。

氧化镁用量以稍多为宜,增加用量可提高胶料硫化速度,并提高硫化胶强度和硬度。

缺点是生热大,耐屈挠性能差。

三、过氧化物类硫化体系优点就是放大永久变形高,耐磨耐寒性较好,胶料硫化时间长,不污染金属,易于制取透明化橡胶。

缺点就是通常无法用作热空气硫化,刺穿性能极差。

(1)简单型:之改硫化体系只有有机过氧化物,或包括防焦剂。

该体系优点为硫化胶的压缩变形小,缺点是硫化过程中焦烧可控程度低,几乎不存在硫化诱导期。

(2)后效性:该体系硫化组分由过氧化物、活性剂和防焦剂共同组成。

特点就是为可以掌控焦烧时间,又不影响硫化效率。

硫化特性与后效性硫磺硫化体系相近。

过氧化物硫化体系温度系数比硫磺硫化体系高。

温度每提高10度,硫化速度约提高两倍。

(硫磺硫化体系提高一倍)焦烧性能亦是如此。

四、树脂类硫化体系特点就是构成热平衡较低的c-c键和醚键交联。

能够提升硫化胶的耐磨、耐屈挠性能,硫化时几乎没硫化抵原现象。

硫磺、促d、dm、tmtd、cz及胺类防老剂都会降低其硫化效率。

橡胶的硫化体系笔记

橡胶的硫化体系笔记

橡胶的硫化体系笔记1. 交联密度的表征交联点间分子量-Mc:两个相邻的交联点间链段的平均分子量。

具有多分散性,Mc 越大,交联密度越小。

交联密度:单位体积硫化胶内的交联点数目。

硫化胶的交联密度经常用 1/2Mc表示。

交联密度的测定方法:平衡溶胀法、机械测试法、磁共振法1. 橡胶的硫化历程① 焦烧延迟( Scorch delay)阶段焦烧:混炼胶在储存和加工过程中产生的早期硫化现象。

操作焦烧时间:橡胶在加工过程中由于混炼、压延、压出等消耗掉的焦烧间。

剩余焦烧时间:指胶料在定型前尚能流动的时间。

② 热硫化( crosslink)阶段③ 平坦硫化阶段④ 过硫化( post-cure)阶段第一种曲线继续上升,产生结构化作用所致:非硫黄硫化的丁苯胶、丁腈胶、氯丁胶和乙丙胶;第二种曲线下降,网构裂解所致:天然橡胶的普通硫黄硫化。

第三种曲线长时间保持平坦:平衡硫化体系,通常硫黄硫化的合成橡胶平坦期都比较长。

硫化返原(过硫) - reversion :橡胶达到正硫化状态后继续硫化,硫化胶的交联密度下降,性能下降的现象。

焦烧时间(T10):胶料从加入到模具中受热开始到转矩为M10 所对应的时间。

理论正硫化时间(TH ):胶料从加入到模具中受热开始到转矩达到最大值所需要的时间。

工艺正硫化时间 (T90):胶料从加入到模具中受热开始到转矩达到M90 所需要的时间。

2. 硫黄的品种:粉末硫黄(硫八环,易喷霜)、不溶性硫黄(不易喷霜)喷霜:又名喷出 ,指混炼胶或硫化胶中的配合剂在橡胶中的溶解度超过其饱和溶解度而迁移到橡胶表面的现象。

喷霜的原因:超量配合、欠硫(网络交联密度相对较小,其他助剂穿梭于网络的机会增大,喷霜几率相应增大)、老化喷霜—(局部老化如光照使网络吸附的微粒脱离橡胶基质喷出)、降温使溶解度急剧下降。

喷霜的危害:(1)影响外观质量,尤其是生活用橡胶制品。

(2)降低制品表面的粘着性,影响胶料半成品的贴合成型。

防喷霜措施:避免超量配合;硫黄在低温下加入;采用不溶性硫黄;以硒替代部分硫黄;加强工艺管理,防止混炼不均匀和硫化不完全。

硫化体系助剂

硫化体系助剂

(7)合成树脂
如酚醛树脂,可作为丁基橡胶、乙丙橡胶 的交联剂
二,硫化促进剂
硫化促进剂: 促进剂的作用:缩短硫化时间,提高硫化速度, 减少硫磺用量,改善硫化胶物性。 促进剂的分类: (1)按化学结构分:噻唑类、秋兰姆类、胍类、次 磺酰胺类等。 (2)按与硫化氢反应性质分:酸性、碱性、中性。 (3)按促进能力分:以促进剂M(硫醇基苯并噻唑) 为强促进剂。
一,硫化体系助剂的基本概念
• 硫化 将线型高分子转变成体型(三维网状结构) 高分子的过程称为硫化或交联,凡能能够 使高分子化合物引起交联的物质就称为交 联剂(也称硫化剂)。除某些热塑性橡胶 外,天然橡胶与各种合成橡胶几乎都需要 进行硫化。某些塑料,特别是某些不饱和 树脂,也需要进行交联。
• 硫化体系助剂
橡胶硫化时,一般除硫化剂外,还要加入 硫化促进剂和活性剂才能很好地完成硫化, 工业上统称为硫化体系。另外有时为了避 免早期硫化,还要加入防焦剂。
常用的交联剂
• (1)硫磺(S) 最古老的硫化剂,橡胶工业用的最多。 适用范围:不饱和橡胶(含双键)。 用量:软制品 —— 0.2~0.5phr
硬制品 —— 25~40phr适用范围:不饱和橡 胶(含双键)。 用量:软制品 —— 0.2~0.5phr
硫化活性剂(促进助剂)
• 硫化活性剂(促进助剂): 活性剂的作用:使促进剂活性增强,使促进剂用 量减少,使硫化时间缩短。 1)无机活性剂 主要是金属氧化物(ZnO:3~5phr) 2)有机活性剂 主要是脂肪酸类(HSt:1~3phr 注意:① ZnO可作为金属氧化物硫化剂,交联卤 化橡胶 ② ZnO可提高硫化橡胶的耐热性能
活性剂
• 能增加有机促进剂的活性,使之充分发挥 效能,从而减少促进剂用量或缩短硫化时 间的物质。活性剂一般分为无机活化物和碱式碳酸盐等;有机 活性剂主要有脂肪酸类、胺类、皂类、多 元醇和氨基醇等。活性剂仅以少量加入到 橡胶胶料中就能提高其硫化度。

橡胶硫化的资料

橡胶硫化的资料

橡胶硫化的资料-(一)硫化体系三元乙丙橡胶可以采用二烯烃类橡胶用的普通硫化方法硫化,但由于硫化速度较慢,故近年发展了高不饱和度三元乙丙橡胶,其硫化速度不低于高不饱和橡胶的。

三元乙丙橡胶通常可用硫黄、过氧化物、醌肟和反应性树脂等多种硫化体系进行硫化。

不同的硫化体系对其混炼胶的门尼粘度、焦烧时间、硫化速度以及硫化胶的次联键型、物理机械性能(如应力-应变、滞后、压缩变形以及耐热等性能)亦有着直接的影响。

硫化体系的选择要根据所用乙丙橡胶的类型、产品物理机械性能、操作安全性、喷霜以及成等因素加以综合考虑。

1 硫黄硫化体系硫黄硫化体系是三元乙丙橡胶使用最广泛最主要的硫化体系。

在硫黄硫化体系中,由于硫黄在乙丙橡胶中溶解度较小,容易喷霜,不宜多用。

一般硫黄用量应控制在1~2份范围内。

在一定硫黄用量范围内,随硫黄用量增加,胶料硫化速度加快,焦烧时间缩短,硫化胶拉伸强度、定伸应力和硬度增高,拉断伸长率下降。

硫黄用量超过2份时,耐热性有下降,高温下压缩永久变形增大。

为使胶料不喷霜,促进剂的用量亦必须保持在三元乙丙橡胶的喷霜极限溶解度以下。

实际上,在工业生产中,基于以下原因几乎都是采用二种或多种促进剂的并用体系。

(1)多种促进剂并用,容易达到硫化作用平衡。

(2)许多促进剂在较低浓度时,就会发生喷霜,因此用量不宜太高。

(3)促进剂这间的协同效应,有利于导致硫化时间的缩短和交联密度的提高。

硫黄硫化体系中,促进剂的用量还可以通过增加硬脂酸的用量来提高,当其它条件不变的情况下,硬脂酸用量增加会导致交联密度、单硫和双硫交联键增加。

氧化锌用量的增加亦有助于在交联时形成促进剂,从而提高胶料的交联密度及抗返原性,改善动态疲劳性能和耐热性能。

2 硫黄给予体硫化采用硫黄给予体代替部分硫黄,可使其生成的硫化胶主要具有单硫键或双硫键,因而可以改善胶料的耐热和高温下的压缩变形性能,延长焦烧时间。

所使用的硫黄给予体主要的秋兰姆类,如四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)、TMTD、TMTM、MBSS及4,4′-二硫代二吗啡啉(DTDM)等。

(知识)橡胶硫化体系概述、硫化过程

(知识)橡胶硫化体系概述、硫化过程

(知识)橡胶硫化体系概述、硫化过程橡胶硫化体系概述一、硫化定义硫化是指橡胶的线型大分了链通过化学交联而构成三维网状结构的化学变化过程。

随之胶料的物理性能及其他性能也发发生根本变化。

橡胶分子链在硫化前后的状态如图所示。

橡胶硫化是橡胶生产加工过程中的一个非常重要的阶段,也是最后的一道工序。

这一过程赋予橡胶各种宝贵的物理性能,使橡胶成为广泛应用的工程材料,在许多重要部门和现代尖端科技如交通、能源、航天航空及宇宙开发的各个方面都发挥了重要作用。

二、橡胶硫化体系的发展历程硫化反应是美国人Charles Goodyear于1839年发现的,他将硫黄与橡胶混合加热,能制得性能较好材料。

这一发现是橡胶发展史上最重要的里程碑。

英国人Hancock最早把这一方法用于工业生产,他的朋友Brockeden把这一生产过程称作硫化,直至今天,橡胶工艺科学家仍然沿用这一术语。

1940年又相继发现了树脂硫化和醌肟硫化方法;1943年又发现了硫磺给予体的硫化。

第二次世界大战以后,又出现了新型硫化体系,如50年代发现的辐射硫化,70年代的脲烷硫化体系和80年代提出的平衡硫化体系等等。

尽管如此,由于硫黄价廉易得,资源丰富,硫化胶性能好,仍是最佳的硫化剂。

经过100多年的研究及发展,已形成几个基本的不同层次的硫黄硫化体系,组成层次表示如下;硫化反应是一个多元组分参与的复杂化学反应过程。

它包含橡胶分子与硫化剂及其他配合剂之间发生的一系列化学反应,在形成网状结构时伴随着发生各种副反应。

其中,橡胶与硫黄的反应占主导地位,它是形成空间网络的基本反应。

一般说来,大多数含有促进剂—硫黄硫化的橡胶,大致经历了如下的硫化历程:三、橡胶硫化历程(一)橡胶硫化反应过程(二)硫化历程根据硫化历程分析,可分四个阶段,即焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段。

较为理想的橡胶硫化曲线应满足下列条件:(1)硫化诱导期要足够长.充分保证生产加工的安全性(2)硫化速度要快,提高生产效率,降低能耗;(3)硫化平坦期要长。

橡胶硫化体系及小料添加

橡胶硫化体系及小料添加

(一)硫化体系三元乙丙橡胶可以采用二烯烃类橡胶用的普通硫化方法硫化,但由于硫化速度较慢,故近年发展了高不饱和度三元乙丙橡胶,其硫化速度不低于高不饱和橡胶的。

三元乙丙橡胶通常可用硫黄、过氧化物、醌肟和反应性树脂等多种硫化体系进行硫化。

不同的硫化体系对其混炼胶的门尼粘度、焦烧时间、硫化速度以及硫化胶的次联键型、物理机械性能(如应力-应变、滞后、压缩变形以及耐热等性能)亦有着直接的影响。

硫化体系的选择要根据所用乙丙橡胶的类型、产品物理机械性能、操作安全性、喷霜以及成等因素加以综合考虑。

1 硫黄硫化体系硫黄硫化体系是三元乙丙橡胶使用最广泛最主要的硫化体系。

在硫黄硫化体系中,由于硫黄在乙丙橡胶中溶解度较小,容易喷霜,不宜多用。

一般硫黄用量应控制在1~2份范围内。

在一定硫黄用量范围内,随硫黄用量增加,胶料硫化速度加快,焦烧时间缩短,硫化胶拉伸强度、定伸应力和硬度增高,拉断伸长率下降。

硫黄用量超过2份时,耐热性有下降,高温下压缩永久变形增大。

为使胶料不喷霜,促进剂的用量亦必须保持在三元乙丙橡胶的喷霜极限溶解度以下。

实际上,在工业生产中,基于以下原因几乎都是采用二种或多种促进剂的并用体系。

(1)多种促进剂并用,容易达到硫化作用平衡。

(2)许多促进剂在较低浓度时,就会发生喷霜,因此用量不宜太高。

(3)促进剂这间的协同效应,有利于导致硫化时间的缩短和交联密度的提高。

硫黄硫化体系中,促进剂的用量还可以通过增加硬脂酸的用量来提高,当其它条件不变的情况下,硬脂酸用量增加会导致交联密度、单硫和双硫交联键增加。

氧化锌用量的增加亦有助于在交联时形成促进剂,从而提高胶料的交联密度及抗返原性,改善动态疲劳性能和耐热性能。

2 硫黄给予体硫化采用硫黄给予体代替部分硫黄,可使其生成的硫化胶主要具有单硫键或双硫键,因而可以改善胶料的耐热和高温下的压缩变形性能,延长焦烧时间。

所使用的硫黄给予体主要的秋兰姆类,如四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)、TMTD、TMTM、MBSS及4,4′-二硫代二吗啡啉(DTDM)等。

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橡胶助剂是指能够改善橡胶制品的加工和使用性能或者降低成本的各种添加剂的总称。

我们经常说的增塑剂,硫化剂,防老剂等等其实只是橡胶助剂大家庭中的几位成员,根据作用的不同我们通常会把助剂分为以下几类:
1硫化体系助剂,主要有硫化剂、促进剂和活化剂;
2 防护体系助剂,主要是防老剂和阻燃剂;
3 工艺操作体系助剂;
4 补强填充体系助剂;
5 粘合体系助剂;
6 特殊及其他助剂。

今天就先来说一下硫化体系助剂,硫化的目的是使橡胶交联固化,减少塑性,增加强度。

因早期硫化使用硫磺,因此“硫化”一词沿用至今。

无促进剂硫化体系:
此硫化体系的主力军即为硫磺,一般为结晶性硫磺。

为避免“喷霜”现象,应在低温加入不溶性硫磺,并注意助剂添加顺序。

此硫化体系流程简单,助剂添加品类少但是同时因为易形成多双键而使成品耐温性降低。

有促进剂硫化体系:
促进剂即能降低硫化温度,缩短硫化时间,减少硫化剂用量同时能改善成品物理性能的物质。

活性剂即不参与硫化反应但是对化学交联键的产生速度和生成数量有重要影响的助剂。

促进剂按照结构分为:次磺酰胺类(CZ、NOBS、DZ)、噻唑类(M、DM)、醛胺类(H)、秋兰姆类(TMTD、TMTM)、黄原酸盐类(ZIX)、二硫代氨基甲酸盐类(ZDMC、ZDC)、硫脲类(NA-22)、胍类(D)。

活化剂主要包括:氧化锌,硬脂酸,氧化镁等。

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