橡胶硫化
橡胶工艺----硫化篇
橡胶工艺----硫化篇1.硫化对橡胶性能和影响1)、定伸强度通过硫化，橡胶单个分子间产生交联，且随交联密度的增加，产生一定变形（如拉伸至原长度的200%或300%）所需的外力就随之增加，硫化胶也就越硬。
字串5对某一橡胶，当试验温度和试片形状以及伸长一定时，则定伸强度与MC（两个交联键之间橡胶分子的平均分子量）成反比，也就是与交联度成正比。
这说明交联度大，即交联键间链段平均分子量越小，定伸强度也就越高。
2)、硬度与定伸强度一样，随交联度的增加，橡胶的硬度也逐渐增加，测量硬度是在一定形变下进行的，所以有关定促强度的上述情况也基本适用于硬度。
字串93)、抗张强度抗张强度与定伸强度和硬度不同，它不随交联键数目的增加而不断地上升，例如使硫磺硫化的橡胶，当交联度达到适当值后，如若继续交联，其抗张强度反会下降。
在硫黄用量很高的硬质胶中，抗张强度下降后又复上升，一直达到硬质胶水平时为止。
字串54)、伸长率和永久变形橡胶的伸长率随交联度的增加而降低，永久变形也有同样的规律。
有硫化返原性的橡胶如天然橡胶和丁基橡胶，在过硫化以后由于交联度不断降低，其伸长率和永久变形又会逐渐增大。
5)、弹性未硫化胶受到较长时间的外力作用时，主要发生塑性流动，橡胶分子基本上没有回到原来的位置的倾向。
橡胶硫化后，交联使分子或链段固定，形变受到网络的约束，外力作用消除后，分子或链段力图回复原来构象和位置，所以硫化后橡胶表现出很大的弹性。
交联度的适当增加，这种可逆的弹性回复表现得更为显著。
2.硫化过程的四个阶段胶料在硫化时，其性能随硫化时间变化而变化的曲线，称为硫化曲线。
从硫化时间影响胶料定伸强度的过程来看，可以将整个硫化时间分为四个阶段：硫化起步阶段、欠硫阶段、正硫阶段和过硫阶段。
1)、硫化起步阶段（又称焦烧期或硫化诱导期）硫化起步的意思是指硫化时间胶料开始变硬而后不能进行热塑性流动那一点的时间。
硫起步阶段即此点以前的硫化时间。
在这一阶段内，交联尚未开始，胶料在模型内有良好的流动性。
橡胶硫化工艺
橡胶硫化工艺的未来发展趋势
智能化硫化工艺
• 利用物联网和大数据技术进行硫化工艺的监控和优化 • 提高硫化工艺的生产效率和产品质量
绿色硫化工艺
• 降低硫化工艺的能耗和污染排放 • 提高橡胶制品的环保性能
橡06胶硫化工艺在典型橡胶制品中的应用
实例
橡胶轮胎的硫化工艺与应用实例
橡胶轮胎的硫化工艺
• 热硫化工艺 • 压力硫化工艺
橡胶轮胎的应用实例
• 汽车轮胎 • 摩托车轮胎 • 飞机轮胎
橡胶密封件的硫化工艺与应用实例
橡胶密封件的硫化工艺
• 冷硫化工艺 • 压力硫化工艺
橡胶密封件的应用实例
• 汽车密封件 • 建筑密封件 • 航空航天密封件
橡胶输送带的硫化工艺与应用实例
• 热硫化工艺：加热橡胶材料进行硫化 • 冷硫化工艺：不加热橡胶材料进行硫化 • 压力硫化工艺：在压力条件下进行硫化
橡胶硫化工艺的特点
• 热硫化工艺：硫化效果好，生产效率较高 • 冷硫化工艺：适用于特殊场合，生产效率较低 • 压力硫化工艺：适用于大型橡胶制品，能提高制品的致密性
02
橡胶硫化工艺的主要方法及其原理
热硫化工艺及其原理
热硫化工艺
• 将橡胶材料加热至一定温度，加入硫化剂进行硫化 • 适用于大多数橡胶制品的硫化
热硫化工艺的原理
• 橡胶材料在加热过程中，分子链运动加剧，有利于硫化 剂的渗透 • 硫化剂与橡胶分子发生化学反应，形成交联结构，提高 橡胶制品的性能
冷硫化工艺及其原理
冷硫化工艺
• 在室温条件下，使用催化剂和硫化剂对橡胶材料进行硫 化 • 适用于特殊场合，如低温、高温或无法加热的场合
橡胶的硫化阶段
橡胶的硫化阶段
橡胶硫化是一种化学反应，通过该反应可以将未经处理的天然橡胶转化为可用于各种用途的强硬橡胶。
硫化过程中，橡胶分子中的双键得到交联，从而有效地增加了其力学强度和耐久性，使橡胶抵抗氧化、紫外线和化学腐蚀的能力增加。
橡胶的硫化反应是一系列化学变化，其中包括几个关键阶段：
1. 生成自由基：硫化反应通常在高温下进行，因此需要一些初始能量来开始反应。
这可以通过热处理或加入化学引发剂来实现。
在这阶段中，硫和橡胶生成自由基，为后续反应提供动力。
2. 交联反应：接下来，自由基开始反应，将橡胶分子中的双键连接在一起，形成长链聚合物。
这种链聚合体之间是通过以硫为主的交联原子连接在一起的。
这样的交联会使橡胶变得更加耐用且难以变形。
3. 硫化反应：交联反应持续进行时，硫通过一种称为“硫原子移动”的过程，将交联结构通过另一个分子连接在一起。
硫原子移动是此阶段的关键因素，因为它使橡胶分子之间的连通性增加。
硫原子可以在温度较高和高压下移动，并与其他橡胶分子连接起来形成更强的交联网络。
这些交联结构形成了一种三维网状结构，称为硫化橡胶。
4. 孤立化：在硫化反应的末期，未反应的硫将被孤立在橡胶材料中。
孤立的硫可通过抽出等方法去除，以提高橡胶的品质。
总之，橡胶硫化是一种重要的制造过程，可提高橡胶的强度和耐久性，并使其抵御多种自然和化学因素。
此外，硫化橡胶在许多领域具有重要的应用，如轮胎、密封件、管道和电线绝缘材料等。
橡胶硫化处理
橡胶硫化处理
橡胶硫化处理是一种常用的橡胶加工工艺，通过加入硫化剂和硫化促进剂，将橡胶中的双键与硫化剂反应，形成交联结构，使橡胶具有弹性和耐热性。
橡胶硫化处理的步骤如下：
1. 预处理：将橡胶进行粉碎、除尘等处理，去除杂质，提高橡胶的流动性和加工性能。
2. 配方调制：根据橡胶产品的要求，制定合适的配方，包括橡胶种类、硫化剂、硫化促进剂、填料和增塑剂等。
3. 混炼：将橡胶和配方中的其他原料进行混合研磨，通过机械剪切和摩擦产生热量，使配方中的硫化剂和硫化促进剂溶解在橡胶中。
4. 成型：将混炼后的橡胶转移到模具中，经压力和温度作用下，使橡胶成型为所需形状。
5. 硫化：将成型后的橡胶制品放入硫化箱中，控制温度和时间，使硫化剂与橡胶发生反应，形成交联结构。
硫化过程中，还可通过加入加速剂、防老剂等，控制硫化速度和增强橡胶的性能。
6. 后处理：经过硫化处理的橡胶制品进行洗涤和擦拭，去除表面的灰尘和杂质，使其达到最终的外观和品质要求。
橡胶硫化处理可以提高橡胶制品的硬度、强度、弹性和耐热性，改善橡胶制品的耐磨性和耐老化性能，使其适用于各种工业和日常用品的制造。
橡胶的硫化方式
橡胶的硫化方式橡胶制品多种多样，硫化方法也很多，可按使用设备的种类、加热介质的种类、硫化工艺方法等来分类。
（一）硫化室温法硫化在常温常压下进行。
应用：1、胶粘剂；2、室温硫化胶浆（二）冷硫化法多用于薄膜制品的浸渍硫化。
此法硫化的产品老化性能差，目前很少使用。
（三）热硫化法1．直接硫化法（1）热水硫化法（2）直接蒸汽硫化罐硫化法（3）热空气硫化2．间接硫化法3．加压硫化法（1）压力机硫化法（2）罐式硫化机硫化法（3）个体硫化机硫化法（四）连续硫化法1．鼓式硫化机硫化法2．热空气连续硫是一种常压硫化方法，主要用于硫化雨布和胶乳制品。
特点：产品连续通过硫化室进行加热硫化。
硫化室分为三段，第一段为预热、升温，第二段为恒温硫化，第三段为降温冷却。
硫化室可用间接蒸汽加热或电热。
3．管道硫化法4．液体介质连续硫化法5．红外线硫化法红外线硫化是用红外线辐射硫化箱进行加热，使制品在红外线发热源之间通过二受到辐射加热。
红外线硫化适用于胶乳制品、雨布、密封条等薄壁制品。
6．沸腾床硫化法沸腾床的构造原理与液体硫化槽类似，床内贮存的是由固体、气体构成的悬浮系统。
沸腾床硫化的优点：热传递能力高；受热均匀；比液体介质的温度极限和化学惰性高；操作安全；不沾污成品和简化清洁工序等。
沸腾床除用于硫化橡胶制品外，还可用于金属、织物、坯料、模型的预热及原料的干燥等。
沸腾床硫化被广泛应用于无芯制品的连续硫化，如海绵条、门窗条、胶绳、胶条及异型压出制品、电线、电缆、纯胶管、薄膜制品等。
7．微波预热热空气硫化法微波预热热空气硫化法是压出制品先采用微波预热，接着让其进入热空气管道中进行硫化。
微波通常指频率在300~30000MHz之间的电磁波，只需要30~40s就可以使胶料的温度从90℃上升至190℃。
特点：微波预热热空气硫化法可以用于厚制品的硫化。
高频微波硫化法也可以用于厚制品的硫化。
具有频率高，占地少、制品清洁等优点，适用于各种尺寸和断面构型复杂的制品。
橡胶硫化过程
橡胶硫化过程摘要：一、橡胶硫化过程的概述二、橡胶硫化的原理及方法三、橡胶硫化过程中的影响因素四、橡胶硫化后的性能提升五、橡胶硫化过程中的安全措施正文：橡胶硫化过程是橡胶制品生产中的关键环节之一。
通过对橡胶进行硫化，可以改变其物理和化学性能，使其具备更好的强度、耐磨性和耐老化性能。
本文将对橡胶硫化过程进行详细介绍，包括硫化原理、方法、影响因素、性能提升及安全措施。
一、橡胶硫化过程的概述橡胶硫化是指在一定温度、压力和时间的条件下，将橡胶中的双键与硫化剂反应，形成三维网络结构的过程。
这个过程使得橡胶分子间产生交联，从而提高了橡胶的硬度、强度和耐用性。
二、橡胶硫化的原理及方法橡胶硫化的原理主要是通过硫化剂与橡胶中的双键发生化学反应，形成硫化橡胶。
硫化剂的种类繁多，如硫磺、硒、碲等。
硫化方法也有多种，如蒸汽硫化、热空气硫化、微波硫化等。
其中，蒸汽硫化是目前应用最广泛的方法，它具有效率高、能耗低、产品质量稳定等优点。
三、橡胶硫化过程中的影响因素1.硫化剂的用量：适量的硫化剂可以提高橡胶的强度和耐磨性，但过量使用会导致橡胶变硬、弹性降低。
2.硫化温度：硫化温度对橡胶硫化程度和性能有很大影响。
一般来说，温度越高，硫化程度越快，但过高温度会导致橡胶老化。
3.硫化时间：硫化时间越长，橡胶分子间的交联程度越高，但过长的硫化时间会使橡胶变硬、失去弹性。
4.压力：适当压力有利于橡胶硫化，但压力过大或过小都会影响硫化效果。
四、橡胶硫化后的性能提升经过硫化过程，橡胶的性能得到显著提升。
首先，硫化橡胶的强度和硬度增加，使其能够承受更大的外力；其次，硫化橡胶的耐磨性和耐老化性能得到改善，延长了制品的使用寿命；最后，硫化橡胶具有良好的弹性和回弹性能，使其在受到外力冲击时能够迅速恢复原状。
五、橡胶硫化过程中的安全措施1.佩戴防护用品：硫化过程中产生的热量和有害气体对人体有一定危害，操作人员应佩戴防护眼镜、口罩和手套等。
2.设备维护：定期检查硫化设备，确保设备运行稳定，预防事故发生。
橡胶硫化—硫化工艺条件(橡胶加工课件)
一 硫化历程—硫化概念、原理与正硫化
二 硫化工艺条件—硫化三要素
三 硫化方法—工艺与设备 四 硫化质量分析—问题与对策
1.硫化工艺条件—温度
❖ 硫化工艺条件即硫化三要素—温度,时间和压力; ❖ 硫化温度是硫化反应的最基本条件。 ❖ 硫化温度高，硫化速度快，生产效率高；反之生产效率低 ❖ 硫化温度:电(硫化介质)间接加热，硫化介质直接加热或红
外、辐射能加热等。 硫化介质是传递热能的物质，如饱和蒸汽、过热水、热空气、
熔融盐、固体微粒等。
1.硫化工艺条件—温度
❖ 提高硫化温度会导致以下问题： ①引起橡胶分子链裂解和硫化返原，导致力学性能下降； ②使橡胶制品中的纺织物强度降低； ③导致胶料焦烧时间缩短，减少了充模时间，造成制品局
部缺胶； ④由于厚制品会增加制品的内外温差，导致硫化不均。
方程可计算出130℃和150℃时的等效硫化时间（ K＝2 ）。
程度或胶料在一定温度下的硫化速度
t 100
I K 10
3.硫化工艺条件—硫化时间
例1：某制品正硫化条件为148℃×10min，K＝2，问硫化温 度改为153℃、158℃、138℃时其等效硫化时间应分别是 多少?
3.硫化工艺条件—硫化时间
例2 某胶料的硫化温度系数为2.17，当140℃时正硫化时 间为68min，求135℃下的硫化时间。
❖ 硫化温度选择应根据制品的类型、胶种、硫化体系及其他方
面综合考虑。
不同胶种的硫化温度
不同硫化体系的硫化温度
2.硫化工艺条件—压力
❖ 硫化压力:机械压力,硫化介质,包覆层(钢丝,包布,铅)提供; 有些制品常压。 ❖ 硫化压力作用:
(1) 防止气泡； (2)提高致密性； (3)流动，充模，花纹清晰； (4)提高附着力。 ❖ 硫化压力应根据胶料配方、可塑性及产品结构等决定。
橡胶硫化
橡胶硫化原理•橡胶受热变软，遇冷变硬、发脆，不易成型，容易磨损，易溶于汽油等有机溶剂，分子内具有双键，易起加成反应，容易老化。
•为改善橡胶制品的性能，生产上要对生橡胶进行一系列加工过程，在一定条件下，使胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应，使其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子，使从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等等优良性能。
这个过程称为橡胶硫化。
• 一般将硫化过程分为四个阶段，诱导-预硫-正硫化-过硫。
为实现这一反应，必须外加能量使之达到一定的硫化温度，然后让橡胶保温在该硫化温度范围内完成全部硫化反应。
橡胶硫化的来历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。
以橡胶（生胶）为主体，加以多种辅助材料而成的合成体、（辅助材料有几大体系、填充补强、硫化、防护、增塑、特殊物质加入剂、）而硫化是包覆绝缘层或护套层以后的一种处理方法、其目的就是让辅助体系里的硫化体系发生作用，使橡胶永久交联、增加弹性、减少塑性。
硫化的名词是因最早时间是用硫磺使橡胶交联的故称硫化，沿用至今•橡胶硫化体系不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系•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。
•烷基酚醛树脂。
•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。
*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］。
*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。
•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•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。
4橡胶工艺学第三章 橡胶的硫化工艺
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➢物理机械性能测定法
采用拉伸强度的最大值或 曲线的平坦区起始点对应 拉伸强度法 的时间为正硫化时间
物理机械性能法
压缩永久 变形法
综合物理机械性 能测试法
压缩永久变形-时间曲线的 转折点或拐点对应的时间即 为正硫化点对应时间 9
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图13-6是热电偶测得的制品某部位在整个硫化过程 中的升温情况，t是时间的函数。该部位在硫化过 程中的硫化强度-时间曲线与横轴围成的面积即为 该部位胶料的硫化效应，如图13-7
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有些橡胶制品的厚度较厚，在出模后温度不能很快的 降下来，因此会产生一定的后硫化效应，这在硫化工 艺中必须加以考虑，所以总的硫化效应应该是EA+EB, 如图13-8所示。
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3.热空气：
介质环境干燥，可以硫化易水解的橡胶。但 其中的氧气易造成制品的氧化。常用于定型，再 通入蒸汽进行硫化。
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4.过热蒸汽：
将饱和蒸汽进一步加热，可在相同压力下提 高40℃。
5.热水：
该介质传热比较均匀，制品变形较小。 但热水热含量低，热导率低，热损耗大，硫 化时间长，主要用于硫化薄的浸渍制品。
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2.硫化方法和制品尺寸的影响：
不同的硫化方法影响硫化温度的选择。
硫化方法—— 注射，连续硫化两种工艺需要 的硫化温度较高；模压的较低。
尺寸—— 尺寸厚的大制件温度不宜过高，否 则表面过硫或内部欠硫。
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二、硫化时间、等效硫化时间的确定和 等效硫化效应的仿真
1.硫化时间的确定
硫化时间是硫化化学反应必要条件。对于制品来说， 通常是指达到工程正硫化的时间，是由硫化温度、厚度、 制品形状、胶料自身的硫化特性决定的。胶料自身的硫化 特性取决于胶料配方，配方确定后，硫化温度和制品厚度 是决定硫化时间的主要因素。温度、制品厚度与硫化时间 的关系，可用等效硫化时间和等效硫化效应来确定。
橡胶的硫化
• 一．硫化发展概况
• 1839年，美国人Charles Goodyear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，缩短硫化时间；
• 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。
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。
• 橡胶硫化发展概况
大量硫黄 硫黄
100g胶
硫黄2-3份 促进剂0.6-1份
半有效硫黄硫化体系 有效硫黄硫化体系 平衡硫化体系（1979年）
1839年
1920年普通硫 黄硫化体系
1950年
•橡胶硫化体系主要由硫化剂、促进剂、活化剂组成。
• 这一阶段的长短取决于所用配合剂，特别 是促进剂的种类。
• 另外，不同的硫化方法和制品对焦烧时间 的长短亦有不同要求
二 .欠硫阶段（又称预硫阶段）
• 硫化起步与正硫化之间的阶段称为欠硫阶 段。
• 6．硫化返原：如果胶料再继续硫化就会使交联结 构产生降解，性能下降，这种现象就称为硫化返 原。
• 四．理想的硫化曲线
• 较为理想的橡胶硫化曲线应满足下列条件：
• 硫化诱导期要足够长，充分保证生产加工的安全 性；
• 硫化速度要快，提高生产效率，降低能耗；
• 硫化平坦期要长（以保证硫化加工中的安全性， 减少过硫危险，以及保证制品各部位硫化均匀一 致）。
(2)对某些需要塑炼的胶种，塑炼未达要求，可塑性太 低，胶质过硬，导致炼胶时急剧升温。炼胶机或其它 辊筒装置(如返炼机、压延机)辊温太高，冷却不够， 也可能导致现场焦烧。
橡胶硫化知识
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硫化历程图扭矩MHMLA B C D硫化时间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。
橡胶硫化工艺
橡胶硫化工艺橡胶硫化工艺是将天然橡胶或合成橡胶通过硫化反应，使其具备强度、耐磨性、耐老化性等特性的一种工艺。
本文将从橡胶硫化的原理、硫化剂的选择、硫化工艺流程以及硫化后橡胶的性能等方面展开阐述。
一、橡胶硫化的原理橡胶硫化是指通过将橡胶与硫化剂在一定温度下反应，使橡胶中的双键与硫原子发生加成反应，形成交联结构的过程。
在硫化过程中，硫化剂中的硫原子会与橡胶中的双键发生反应，形成硫化橡胶。
硫化反应可以使橡胶具备耐高温、耐溶剂、耐老化等优异性能。
二、硫化剂的选择硫化剂是橡胶硫化过程中的重要组成部分，常用的硫化剂有硫、过氧化氮、过氧化物等。
硫是一种常用的硫化剂，其硫化反应速度较慢，但可以获得较好的硫化效果。
过氧化氮是一种加速剂，可以提高硫化反应速度和效果。
过氧化物则是一种高温硫化剂，适用于高温硫化橡胶。
三、硫化工艺流程橡胶硫化一般包括预硫化和硫化两个阶段。
预硫化是指在较低温度下对橡胶进行预处理，使其具备一定的硫化程度，提高硫化效果。
硫化是指在较高温度下对橡胶进行硫化反应，形成交联结构。
硫化温度一般在120℃-180℃之间，硫化时间根据橡胶种类和硫化剂的不同而定。
四、硫化后橡胶的性能橡胶经过硫化后，其性能得到显著改善。
硫化可以提高橡胶的强度、硬度、耐磨性、耐油性、耐老化性等。
硫化后的橡胶具有较好的弹性和可塑性，广泛应用于橡胶制品、轮胎、密封材料等领域。
总结：橡胶硫化工艺是将橡胶经过硫化反应，使其具备优异性能的一种工艺。
硫化剂的选择和硫化工艺流程对于硫化效果具有重要影响。
硫化后的橡胶具有较好的强度、耐磨性、耐老化性等性能，广泛应用于各个领域。
橡胶硫化工艺的研究和应用对于提高橡胶制品的品质和性能具有重要意义。
橡胶的硫化工艺
橡胶的硫化工艺
橡胶的硫化工艺是一种使橡胶制品获得优良性能的过程，主要通过在一定的温度和压力下，将橡胶分子交联成为网状结构来实现。
这个过程包括以下步骤：
1. 混炼：将生胶和配合剂混合在一起，在炼胶机上加工成具有可塑性的混炼胶。
2. 塑炼：通过物理方法降低生胶的弹性，增加其可塑性。
3. 压延：将塑炼胶压延成一定形状的薄片。
4. 压出：将塑炼胶通过口型压出成一定形状的橡胶半成品。
5. 硫化：在一定的温度和压力下，经过一定的时间进行化学和某些物理变化，使橡胶分子由线型结构变成网状结构的交联过程。
硫化后的橡胶制品不仅能提高强度，还获得了优良的使用性能。
同时，硫化过程中应经常注意检查压力表、安全阀等安全装置，看其是否灵敏可靠。
此外，使用的脱模剂也是易燃物质，应妥善保管和使用，以防发生火灾。
橡胶硫化处理
橡胶硫化处理摘要：1.橡胶硫化处理的概念和原理2.橡胶硫化处理的方法3.橡胶硫化处理的影响因素4.橡胶硫化处理的应用领域5.橡胶硫化处理的发展前景正文：一、橡胶硫化处理的概念和原理橡胶硫化处理是一种改善橡胶性能的重要工艺。
橡胶在经过硫化处理后，其物理、化学和机械性能都会得到显著提高，从而满足各种应用场景的需求。
橡胶硫化处理的原理是在一定的温度和压力下，使橡胶中的双键与硫磺发生反应，形成稳定的硫化橡胶。
二、橡胶硫化处理的方法橡胶硫化处理主要有以下几种方法：1.常规硫化：通过硫磺和促进剂的作用，使橡胶在一定温度下进行硫化。
这是最常用的硫化方法，适用于天然橡胶、合成橡胶等。
2.动态硫化：通过在橡胶中加入特殊的硫化剂，使橡胶在动态应力作用下进行硫化。
这种方法适用于生产轮胎等需要良好韧性和耐磨性的产品。
3.辐射硫化：通过放射线或紫外线照射橡胶，引发橡胶分子间的交联反应。
这种方法适用于医疗用品、食品包装等对硫化温度要求较高的领域。
三、橡胶硫化处理的影响因素橡胶硫化处理的效果受到以下因素的影响：1.硫磺用量：硫磺用量过多或过少都会影响硫化效果，需要根据具体情况进行调整。
2.促进剂：促进剂的种类和用量会影响硫化速度和效果。
不同种类的橡胶需要选用不同的促进剂。
3.硫化温度和时间：硫化温度和时间的选择要根据橡胶的种类和性能要求来确定。
4.橡胶的初始性能：橡胶的初始性能会影响硫化后的性能。
如橡胶的含胶量、含水量等都会对硫化效果产生影响。
四、橡胶硫化处理的应用领域橡胶硫化处理广泛应用于轮胎、胶带、胶管、密封件等橡胶制品的生产。
这些产品在经过硫化处理后，能够满足各种应用场景的需求，如耐磨、耐高温、耐油等。
五、橡胶硫化处理的发展前景随着科学技术的进步和环保理念的普及，橡胶硫化处理技术也在不断发展和创新。
橡胶硫化工艺
橡胶硫化工艺橡胶硫化是指通过加入硫化剂，将橡胶中的线性链与硫原子进行交联反应，使其形成三维网络结构，从而提高橡胶的物理性能和化学稳定性的过程。
橡胶硫化工艺在橡胶制品的生产中起着至关重要的作用。
橡胶硫化的主要目的是改善橡胶的力学性能，如强度、弹性和耐磨性，以及提高橡胶的耐热性、耐油性和耐溶剂性等。
通过硫化反应，橡胶中的线性链之间形成交联，使橡胶变得更加坚固和稳定。
橡胶硫化还可以提高橡胶的耐老化性能，延长橡胶制品的使用寿命。
橡胶硫化的过程可以分为热硫化和冷硫化两种方式。
热硫化是指在高温条件下进行硫化反应，通常需要加热橡胶制品至硫化温度，硫化时间较长。
冷硫化是指在室温下进行硫化反应，通常需要添加一些促进剂来加速反应速度，硫化时间较短。
选择何种硫化方式主要取决于橡胶制品的具体要求以及生产工艺的限制。
橡胶硫化的过程中，硫化剂是关键因素之一。
常用的硫化剂有硫、硫化氢、硫醇、硫代硫酸酯等。
硫是最常用的硫化剂，因其反应活性较高，能够有效地与橡胶中的双键进行反应。
硫化剂的选择应根据橡胶的种类和具体要求进行合理搭配，以保证硫化反应的效果。
除了硫化剂外，还需要添加一定量的促进剂、活化剂和防老剂等辅助剂。
促进剂可以加速硫化反应的速度，提高硫化效果；活化剂可以改善硫化剂的反应性能，增强硫化效果；防老剂可以提高橡胶制品的耐热性和耐氧化性。
辅助剂的添加量、种类和配比应根据具体要求进行合理调整，以确保橡胶硫化的效果。
橡胶硫化工艺的控制也是至关重要的。
硫化温度、硫化时间和硫化压力等因素都会对硫化效果产生影响。
硫化温度过高或过低都会导致硫化效果的下降，硫化时间过长或过短都会对橡胶的性能产生不利影响。
因此，在生产过程中需要对硫化条件进行精确控制，以确保橡胶制品的质量。
橡胶硫化工艺是橡胶制品生产中不可或缺的环节。
通过合理选择硫化剂、辅助剂和控制硫化条件，可以改善橡胶的力学性能、耐热性和耐化学性，提高橡胶制品的质量和使用寿命。
橡胶硫化工艺的研究和应用对于橡胶制品行业的发展具有重要意义。
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橡胶未硫化以前，单个分子间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。
当橡胶配以硫化剂经过硫化（交联）以后，由于立体结构的形式从而使性能大大改善，尤其是橡胶的定伸强度、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大幅度提高，成为具有宝贵作用价值的硫化胶。
橡胶的硫化就是通过橡胶分子间的化学交联作用将基本上呈塑性的生胶转化成弹性的和尺寸稳定的产品，硫化后的橡胶的物性稳定，使用温度范围扩大。
“硫化过程（Curing）”一词在整个橡胶工业中普遍使用，在橡胶化学中占有重要地位。
橡胶分子链间的硫化（交联）反应能力取决于其结构。
不饱和的二烯类橡胶（如天然橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶等）分子链中含有不饱和双键，可与硫黄、酚醛树脂、有机过氧化物等通过取代或加成反应形成分子间的交联。
饱和橡胶一般用具有一定能量的自由基（如有机过氧化物）和高能辐射等进行交联。
含有特别官能团的橡胶（如氯磺化聚乙烯等），则通过各种官能团与既定物质的特定反应形成交联，如橡胶中的亚磺酰胺基通过与金属氧化物、胺类反应而进行交联。
不同类型的橡胶与各种交联剂反应生成的交联键结构各不相同，硫化胶性能也各有不同。
第①种是使用硫黄或硫给予体作交联剂的情况，生成的可以是单硫键（x＝1）、双硫键（x＝2）和多硫键（x＝3～8）；第②种是使用树脂交联和肟交联的情况；第③种是使用过氧化物交联的过氧化物硫化和利用辐射交联的辐射硫化的情况，生成碳－碳键。
多数的通用橡胶采用硫黄或硫给予体硫化，即在生胶中加入硫黄或硫给予体以及缩短硫化时间的促进剂和保证硫黄交联效率的氧化锌和硬脂酸组成的活性剂。
在实际中通常按硫黄用量及其与促进剂的配比情况划分成以下几种典型的硫化体系：①普通硫磺硫化体系由常用硫黄量（＞1.5份）和常用促进剂量配合组成。
使用这种硫化体系能使硫化胶形成较多的多硫键，和少量的低硫键（单硫键和双硫键）。
硫化胶的拉伸强度较高，耐疲劳性好。
缺点是耐热和耐老化性能较差。
②半有效硫化体系由硫黄量0.8～1.5份（或部分硫给予体）与常用促进剂量配合所组成。
使用这种硫化体系能使硫化胶形成适当比例的低硫键和多硫键，硫化胶的扯断强度和耐疲劳性适中，耐热、耐老化性能较好。
③有效硫化体系由低硫黄量（0.3～0.5份）或部分硫给予体与高促进剂量（一般为2～4份）配合组成。
使用这种硫化体系能使硫化胶形成占绝对优势的的低硫键（单硫键和双硫键），硫化胶的耐热、耐老化性能好，缺点是拉伸强度和耐疲劳性能较低。
④无硫硫化体系不用硫黄而全部用硫给予体和促进剂配合组成。
这种硫化体系与有效硫化体系的性能相似。
1. 橡胶硫化的原理及微波橡胶硫化的优点生橡胶受热变软，遇冷变硬、发脆，不易成型，容易磨损，易溶于汽油等有机溶剂，分子内具有双键，易起加成反应，容易老化。
为改善橡胶制品的性能，生产上要对生橡胶进行一系列加工过程，在一定条件下，使胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应，使其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子，使从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等等优良性能。
这个过程称为橡胶硫化。
一般将硫化过程分为四个阶段，诱导－预硫－正硫化－过硫。
为实现这一反应，必须外加能量使之达到一定的硫化温度，然后让橡胶保温在该硫化温度范围内完成全部硫化反应。
橡胶硫化可以采用各种方法。
传统方法是将胶料采用蒸汽或远红外加热等硫化工艺。
但由于加热温度是由介质外部向内部慢慢地热传导，因为橡胶物料是不良导热材料，对橡胶来说加热依靠物料表面向里层其传热速率是很慢的，大部分时间耗费在让橡胶达到硫化温度上。
所以加热时间长、效率低、硫化均匀性不好。
尤其旧工艺为消除橡胶粘连而使用硅酸镁（滑石粉），致使橡胶生产车间中粉尘弥漫，空气中粉尘含量远超过国家环保部门规定的标准。
而且橡胶整体硫化状态并不理想，这是因为，常规热传导情况下，被硫化胶料表面升温与里层的时间不一，出现硫化不均匀的现象。
微波加热与传统加热方式完全不同，是将微波能量穿透到被加热介质内部直接进行整体加热，因此加热迅速，高效节能，大大缩短了橡胶硫化时间，使其加热均匀性更好，硫化质量较高。
可以在较短的时间内越过橡胶极易发生粘连的诱导阶段进入预硫阶段，革除了旧工艺过程中使用滑石粉的操作，达到环保要求，该生产工艺可使大多数生产工序集中在一条生产线上完成，自动化程度高，能耗低，节省人力，生产稳定，产品质量均匀等，大大改善了生产劳动条件。
2. 微波橡胶硫化技术的应用现状：微波橡胶硫化技术自20世纪70年代问世以来得到迅速推广，特别是橡胶微波连续硫化生产线在橡胶挤出制品生产中的推广应用，其发展之迅速是史无前例的。
日本是微波连续硫化技术发展较快的国家，至今已累计生产450多条微波连续硫化生产线，并向世界各国出口100余条。
微波硫化技术在国外工业化国家已成为普遍的生产方式。
不仅广泛用于各种挤压胶条、胶管的硫化预热，而且已用于各类轮胎的硫化预热。
我国已从德国、日本、西班牙、英国等国家引进了几十条微波密封条连续硫化生产线。
但进口的微波硫化生产线也存在很多问题，如价格高、维修成本高，微波箱体设计不合理、微波效率低，控制的自动化程度不够。
随着国内微波能应用技术的发展，国内相继仿造和改造了多条采用微波硫化橡胶工艺的设备，有些引进设备的厂家与微波能应用厂家合作，开始着手对进口橡胶硫化设备所存在的问题进行改造，使其产品质量和产量有了较大提高。
2000年以来随着多管型微波硫化设备的开发成功，使得设备成本及维修难度降低，目前橡胶的微波硫化技术已日益走向成熟，设备不断完善，向着高度自动化、省能源、减少环境污染方向努力，以满足广大用户不断提高的需求，有着巨大潜力和广阔的市场。
硫化促进剂硫化促进剂简称促进剂。
能促进硫化作用的物质。
可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能等。
可分为无机促进剂与有机促进剂两大类。
无机促进剂中，除促进剂、氧化镁、氧化铅等少量使用外，其余主要用作助促进剂。
目前使用的大都是有机促进剂。
种类繁多。
硫化促进剂中有的带苦味（如硫化促进剂M），有的使制品变色（如硫化促进剂D），有的有硫化作用（如硫化促进剂TT），有的兼具防老作用或塑解作用（如硫化促进剂M）等。
根据作用的速度，可分为慢速、中速、中超速、超速、超超速等促进剂。
此外，还有后效性促进剂等。
主要是含氮和含硫的有机化合物，有醛胺类（如硫化促进剂H）、胍类（如硫化促进剂D）、秋兰姆类（如硫化促进剂TMTD）、噻唑类（如硫化促进剂M）、二硫代氨基甲酸盐类（如硫化促进剂ZDMC）、黄原酸盐类（如硫化促进剂ZBX）、硫脲类（如硫化促进剂NA-22）、次磺酰胺类（如硫化促进剂CZ）等。
一般根据具体情况单独或混合使用。
硫化促进剂的性能表征橡胶硫化促进效能是衡量促进剂品质的重要标准。
从报道看,国内外对促进剂的表征主要从硫化促进特性和硫化胶的物理机械性能两个方面来进行。
硫化促进特性主要考察的是硫化速率、门尼焦烧时间、正硫化时间、正硫化温度、过硫化阶段的硫化平坦性和抗硫化返原性等方面。
而胶料的物理机械性能主要考察的是硫化胶的硬度、弹性、拉伸性能、摩擦性能以及热老化性能等。
但近年来,人们对促进剂对硫化胶动态粘弹性能的影响也做了大量研究。
实际上,促进剂的效能取决于它所赋予的硫化胶的物理机械性能,而硫化胶中交联键的性质(类型和密度)对它的应用和工作特性则起决定性作用。
硫化胶的强度和动态力学强度不仅取决于聚合物链本身的性能,而且与总交联网中网络支承链的数量(指两个连接点之间的连接链)直接有关。
交联密度决定着网络支承链的数量。
据报道[14],硫化胶的硬度和定伸应力随着交联密度的增加而增加,撕裂强度、疲劳寿命、韧性和拉伸强度开始随交联密度的增加而增加,达到某一最大值后则随交联密度的增加而减小。
滞后性能和永久变形特性则随交联密度的增加而降低。
动态力学性能是橡胶性能表征的又一个重要手段,特别是轮胎胎面胶,它直接影响着轮胎胎面的抗湿滑性和滚动阻力。
动态力学性能是通过动态粘弹性曲线来表征的。
在系统的研究过程中,人们认识到60°C时的tanδ值可以反映硫化胶在滚动过程中滚动阻力的大小,80℃时的tanδ值反映了生热性能,0℃时的tanδ可以表征硫化胶的抗湿滑性能橡胶的硫化，就是利用硫化剂使橡胶的大分子进行交联。
硫化剂则是开发最一早，工业化最早的交联剂品种，在橡胶工业中占有极其重要的地位。
在进行硫化时，特别是用硫黄进行硫化时，除硫化剂外，一般还要加入“硫化促进剂”和“活性剂”，才能很好地完成硫化。
有时为了避免早期硫化，即焦烧，还要加人防焦剂。
硫化促进剂，可简称促进剂，在橡胶硫化时用以加快硫化速度，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量，同时还可以改善硫化胶的物理机械性能。
活性剂则具有充分发挥促进剂的效力，从而对硫化反应起活化作用;同时可以提高硫化胶的交联度和耐热性。
一般说来，在硫化体系中促进剂和活性剂是必不可少的。
尽管这些助剂不属于交联剂范畴，但又和交联剂密不可分。
氧化锌主要作为天然橡胶、合成橡胶的活化剂，颗粒细小呈球状，具有很大的表面积，具有良好的分散性与良好的吸附性，因而能促进橡胶的硫化、活化和补强防老化作用，能加强硫化过程，达到稳定物性、加工安全性提高，大副度降低不良率，提高橡胶制品耐撕裂、耐磨性。
ZnS化学式ZnS。
无色立方晶体。
见光渐变色，长期放置在潮湿空气中易变成硫酸锌。
存在于闪锌矿中。
一般由硫化氢与锌盐溶液作用而得。
用于制白色的颜料及玻璃、发光粉、橡胶、塑料、发光油漆等。