橡胶的硫化体系说明
硫化体系PPT课件
硫化体系的热力学原理
熵变效应
热稳定性
在硫化过程中，橡胶分子链由无序状 态转变为有序的网状结构，导致熵变 效应，影响硫化反应的平衡状态。
硫化体系在高温下的热稳定性取决于 橡胶分子的热分解温度和交联键的热 稳定性。
自由能变化
硫化过程中，橡胶分子链的自由能变 化与交联密度、交联键类型等因素有 关，自由能变化会影响硫化体系的稳 定性。
硫化体系的动力学原理
硫化速率
硫化体系的动力学原理主要研究 硫化速率与反应条件的关系，如 温度、压力、促进剂种类和浓度
等。
硫化动力学模型
通过建立硫化动力学模型，可以描 述硫化过程中各阶段的反应速率常 数、活化能等参数，有助于优化硫 化工艺和提高产品质量。
促进剂的作用
在硫化过程中，促进剂可以加速硫 化反应速率，缩短硫化时间，提高 生产效率。
03 硫化体系的应用
在橡胶工业中的应用
轮胎制造
硫化体系在轮胎制造过程中起到 至关重要的作用，能够提高轮胎 的耐磨性、抗疲劳性和抗湿滑性， 从而提高轮胎的性能和使用寿命。
橡胶管和密封件
硫化体系在橡胶管和密封件的生 产中也有广泛应用，能够改善橡 胶制品的弹性和耐久性，提高产
品的质量和可靠性。
橡胶鞋和手套
硫化体系与其他技术的结合
硫化技术与纳米技术的结合
利用纳米材料的特点，如高比表面积、高活性等，与硫化体系结合，制备出具有 优异性能的橡胶复合材料。
硫化技术与智能材料的结合
将硫化技术与智能材料技术相结合，制备出具有自感知、自适应、自修复等功能 的智能橡胶材料。
硫化体系在环保方面的应用
低VOC排放
通过优化硫化体系配方，降低生产过 程中VOC（挥发性有机化合物）的排 放，减少对环境的污染。
橡胶的硫化体系
橡胶的硫化体系橡胶是一种高分子化合物，通常由天然橡胶或合成橡胶组成，其应用范围非常广泛。
但是，橡胶具有高度的粘性和变形性，在高温下易于熔化，这些特性使得橡胶在运输和储存过程中变得非常困难。
为了克服这些问题，橡胶制造业采用了许多方法，其中最常见的方法是橡胶的硫化。
橡胶的硫化历史可以追溯到19世纪末，当时化学家发现橡胶可以通过将其与硫或硫化物混合，然后在高温下进行处理，从而获得一种经过硫化的新材料。
这种新材料具有更高的强度、耐磨性和化学稳定性，逐渐取代了纯天然橡胶。
然而，它仍然存在着一些局限性，例如：硫化时间长，生产效率低；活化空间小，不利于大规模生产等等问题。
随着科技的不断发展，人们对橡胶的硫化体系进行了不断探索和研究，并提出了许多新的改进方案和方法。
橡胶硫化的过程可以通过化学反应方程式来表示：硫化前橡胶+ Caucas 橡胶+ Caucas硫化后橡胶+ Caucas 橡胶- Caucas - 橡胶（其中，Caucas 是用于促进反应的硫化促进剂。
）橡胶的硫化分为自然硫化和人工硫化。
自然硫化是指橡胶在自然条件下，如阳光、温度和湿度等影响下，慢慢发生硫化反应。
人工硫化则是将促进剂和硫化剂添加到橡胶中，然后进行加热处理，从而更快地发生化学反应，使橡胶硫化。
橡胶硫化的体系可以分为多种，其中经典的体系是硫氧化物体系。
这种体系基于硫和氧的反应，利用硫化促进剂、硫化剂和杂原料等组成。
在这种体系中，硫化剂与促进剂的比例非常重要，控制好比例可以在橡胶硫化的过程中获得更好的效果。
当然，还有许多其他的硫化体系，如酚酞氧化物的硫化体系、过氧化氢的硫化体系等等。
在橡胶的硫化过程中，促进剂的作用非常关键，它可以加速反应速度，降低硫化温度，并提高硫化效率。
在经典的硫氧化物体系中，常用的促进剂有苯胺类促进剂、吡啶类促进剂、咪唑类促进剂等。
不同种类的促进剂具有不同的作用机理和反应速率，因此在橡胶硫化过程中的选择和使用非常重要。
另一个重要的组分是杂原料。
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。
3橡胶工艺学第二章橡胶的硫化体系
特点：
焦烧时间长，硫化速度快。 适用于合成橡胶的高温快速硫化和厚制
品的硫化。该类促进剂诱导期的长短与 和氨基相连基团的大小数量有关，基团 越大，数量越多，诱导期越长，防焦效 果越好。如DZ>NOBS>CZ。
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Ⅲ.秋兰姆类：
ห้องสมุดไป่ตู้
结构通式为：
R' S
S
R'
N C Sx C N
R
R
R，R’为烷基，芳基或其它基团
双键 自由基 Or 离子型加成
∵硫化前后双键数目变化不大。
∴反应主要在α-H上反应，以自由基 机理为主。
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㈡、硫化历程
第一阶段：诱导期，活性剂，促进剂，硫 黄之间相互作用，生成带有多硫促进剂侧 基的橡胶大分子。线型分子，能流动。
第二阶段：交联反应，带有多硫促进剂侧 基的橡胶大分子与橡胶大分子之间发生交 联反应，生成交联键。初期网状分子，已 不能流动。
H， D
NA-22，
CZ
NOBS，
DZ
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按促进速度分类：
国际上习惯以促进剂M对NR的硫化速度 为标准，以比较促进剂的硫化速度。
慢速级促进剂：H，NA-22 中速级促进剂：D 准速级促进剂：M，DM，CZ，DZ，NOBS 超速级促进剂：TMTD，TMTM 超超速级促进剂：ZDMC，ZDC
英文 简称 ZDM
C ZDC
BZ
PX
基团
R,R’为甲基，M为 锌
R,R’为乙基，M为 锌
R,R’为丁基，M为 锌
R为乙基，R’为苯 基，M为锌
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特点：
此类促进剂比秋兰姆更活泼。 过渡金属离子使橡胶的不饱和键更易
极化，硫化速度更快，属超超速级酸 性促进剂。 诱导期极短，适用于室温硫化和胶乳 制品的硫化。
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。
橡胶制品的硫化过程及对应曲线图
橡胶制品的硫化过程及对应曲线图
橡胶硫化过程：
完整的硫化体系主要有硫化剂、活化剂、促进剂组成
诱导阶段：先是硫磺、促进剂、活化剂的相互作用，是氧化锌在胶料中溶解度增加，活化促进剂，是促进剂与硫磺之间反应生成一种活性更大的中间产物。
对应硫化曲线→焦烧阶段：操作焦烧时间、剩余焦烧时间。
它的长短关系到生产加工安全性，决定于胶料配方成分，主要受促进剂的影响。
操作焦烧时间：橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的焦烧时间。
剩余焦烧时间：胶料在模型中加热保持流动性的时间。
交联阶段：可交联的自由基（或离子）与橡胶分子链产生反应，生成交联键对应硫化曲线→热硫化阶段：时间长短决定于温度和胶料配方。
温度越高，促进剂用量越多，硫化速度也越快。
曲线的斜率大小代表硫化反应速度，斜率越大，硫化反应速率
越快，生产效率越高。
网络形成阶段：此阶段的前期，交联反应已趋形成，初始阶段的交联键发生短化、重排和裂解反应，最后网络趋于稳定，获得网络相对稳定的硫化胶。
对应硫化曲线→平坦硫化阶段：网络形成的前期，交联反应已基本完成，继而发生交联键的重排、裂解等反应，胶料强力曲线出现平坦期，平坦硫化时间取决于胶料配方。
对应硫化曲线→过硫化阶段：网络形成的后期，存在着交联的重排，由于此时主要是交联键及键段的热裂解反应，因此胶料的弹力性能显著下降。
-。
橡胶硫化三要素范文
橡胶硫化三要素范文橡胶硫化是指在橡胶制品加工过程中，将橡胶与硫和辅助硫化剂在一定条件下反应，形成交联结构，使橡胶具有弹性、强度和耐磨性的过程。
橡胶硫化的三要素包括橡胶、硫和硫化剂。
第一个要素是橡胶。
橡胶是橡胶硫化的基本原料，通常是通过采石器收集自橡胶树中的胶乳。
橡胶主要由聚合物链和橡胶分子杂质组成，其中聚合物链主要由异戊二烯单体聚合而成。
橡胶的聚合物链结构决定了橡胶硫化的可行性和性能。
第二个要素是硫。
硫是橡胶硫化的关键元素，硫原子作为交联剂参与橡胶链的交联反应，使橡胶形成交联结构。
硫的交联机理是通过硫原子与橡胶中的双键发生加成反应，形成硫原子与橡胶链结合的硫链，从而实现交联。
第三个要素是硫化剂。
硫化剂是用于激活硫原子与橡胶发生反应的化学物质。
常用的硫化剂包括二硫化碳、硫醇和过硫酸等。
硫化剂能够在加热的条件下将硫释放出来，使硫原子与橡胶中的双键反应。
在硫化过程中，硫化剂还可以调节硫化速度、交联密度和硫链长度等。
橡胶硫化的过程主要包括硫化前、硫化中和硫化后三个阶段。
在硫化前阶段，橡胶和硫化剂通常在混炼机中混炼，使硫和橡胶充分接触。
在硫化中阶段，混炼好的橡胶硫化胶料通过加热进行硫化反应，形成交联结构。
在硫化后阶段，硫化胶料经过降温和脱模等处理，最终成为成品橡胶制品。
总结起来，橡胶硫化的三要素是橡胶、硫和硫化剂。
它们相互作用，共同决定了橡胶硫化的效果和性能。
橡胶硫化是橡胶制品加工过程中不可或缺的环节，通过橡胶硫化可以使橡胶具有优异的物理性能，广泛应用于各个领域。
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。
橡胶中dcp硫化体系的作用_解释说明以及概述
橡胶中dcp硫化体系的作用解释说明以及概述1. 引言1.1 概述橡胶作为一种重要的材料，在工程和日常生活中有广泛的应用。
为了提高橡胶的性能和满足特定需求，研究人员一直在寻找适当的添加剂和新的硫化体系。
dcp （二苯基二异丙基氧化锆）硫化体系是近年来在橡胶领域中受到广泛关注的一种。
它被证明可以有效改善橡胶的物理性能、耐热性和耐老化性等方面。
1.2 文章结构本文将对橡胶中dcp硫化体系的作用进行详细解释和说明。
首先，我们将简要介绍dcp硫化体系的基本原理和作用机理。
然后，我们将论述该硫化体系在橡胶材料中的具体应用，并分析其对橡胶物理性能改善的影响。
最后，我们将探讨该硫化体系对橡胶耐热性、耐老化性等方面的影响，并总结其在橡胶领域中的作用和意义。
1.3 目的本文旨在全面了解并解释橡胶中dcp硫化体系的作用，并阐述其在橡胶领域中的应用前景和发展方向。
通过对该硫化体系的深入研究，我们可以更好地理解它对橡胶性能的影响，为橡胶工业提供技术支持和指导。
同时，通过展望未来的研究方向和应用前景，我们可以为相关领域的科学家和工程师提供一些建议和启示。
2. 橡胶中dcp硫化体系的作用2.1 dcp硫化体系简介橡胶是一种重要的弹性材料，用于制造各种制品，例如轮胎、密封件和鞋底等。
而硫化是橡胶加工中常用的一种方法，其中dcp（二氧化二己基三苯基膦硫酸钼）是一种广泛使用的硫化剂。
dcp硫化体系由dcp硫化剂及其辅助物质组成，能够在适当的温度和时间下促使橡胶分子间形成交联结构，从而提高橡胶制品的物理性能。
2.2 dcp硫化体系的作用机制dcp硫化剂在橡胶中起到催化剂的作用。
它能够通过与橡胶中的双键进行反应，将双键之间形成交联结构。
当dcp加入到橡胶中后，在适当的温度下发生热分解，生成自由基，并与橡胶中存在的双键进行反应。
这些自由基会引发链式反应，将相邻分子连接起来形成交联网状结构，从而增加了橡胶材料的强度和硬度。
此外，dcp硫化剂还可以通过氧化作用，将部分橡胶链上的疏松结构形成更为紧密的网络结构，从而提高橡胶制品的耐磨性、耐油性和耐老化性。
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。
橡胶过氧化物硫化体系
橡胶过氧化物硫化体系
橡胶过氧化物硫化体系是一种橡胶硫化体系，其中过氧化物是起硫化剂作用的物质。
橡胶过氧化物硫化体系主要由以下成分组成：
1. 橡胶：最常用的橡胶是天然橡胶和合成橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等。
2. 过氧化物：过氧化物是一种含有氧气和氧键的物质，能够释放活性氧，并促进橡胶的硫化反应。
常用的过氧化物有过氧化苯钠、过氧化二异丙苯。
3. 其他添加剂：除了橡胶和过氧化物外，还可以添加一些辅助剂和助剂，如硫化促进剂、抗氧剂、塑化剂等，以调节橡胶硫化的速度和性能。
橡胶过氧化物硫化体系的硫化过程大致分为两步：首先，过氧化物释放活性氧，在橡胶分子链上引发自由基反应；然后，自由基与硫化活性物质或橡胶分子链发生反应，形成硫化键，使橡胶分子链交联成网状结构，增强其力学性能和耐热性能。
橡胶过氧化物硫化体系具有硫化速度快、硫化温度低、硫化产物无臭味等优点，但也存在一些问题，如储藏稳定性差、硫化剂残留、助剂活性降低等。
因此，在实际应用中需要选择合适的过氧化物和添加剂，以优化橡胶硫化的性能和稳定性。
橡胶硫化体系设计方案
橡胶硫化体系设计方案橡胶硫化体系是橡胶加工过程中非常重要的一步，可以使橡胶具有良好的弹性、耐磨性和耐老化性。
下面是一份橡胶硫化体系设计方案，共700字。
橡胶硫化体系设计方案一、背景介绍橡胶硫化是指将橡胶与硫化剂进行反应，引发交联反应，从而增加橡胶分子链之间的交联点数量，提高橡胶的物理力学性能。
针对不同的橡胶材料和应用要求，需要设计合适的硫化体系。
二、目标设计一个能够满足特定橡胶材料硫化要求的硫化体系。
通过合理选择硫化剂、促进剂和助剂，达到硫化反应的最佳条件，提高橡胶的性能。
三、硫化剂的选择根据橡胶材料的种类和硫化要求，选择适合的硫化剂，如硫、过氧化物、亚硝基化合物等。
硫是常用的硫化剂，适用于大多数橡胶材料。
通过调节硫的用量，可以控制交联程度。
四、促进剂的选择促进剂是加速硫化反应的化学物质，可以缩短硫化时间，提高硫化效率。
根据橡胶材料的特性，选择适合的促进剂。
常用的促进剂有硫化活性剂、金属氧化物、硫醇等。
例如，对于天然橡胶，常使用过氧化物作为促进剂。
五、助剂的选择助剂是在硫化过程中起辅助作用的化学物质，可以调节硫化反应的速度和性能。
根据橡胶材料的特性，选择适合的助剂。
常用的助剂有活性剂、塑化剂、抗老化剂等。
例如，为了提高橡胶的耐热性和耐老化性，可以选择合适的抗老化剂。
六、反应条件控制在硫化过程中，合理的反应条件对于交联反应的进行至关重要。
温度是控制硫化反应速率和交联程度的重要参数。
根据橡胶材料的硫化温度要求和促进剂的特性，确定合适的硫化温度范围。
同时，硫化时间也需要根据硫化剂的反应速率和橡胶材料的特性进行合理控制。
七、试验验证在设计硫化体系后，需要进行试验验证。
通过在实验室中制备样品，进行硫化反应，并对硫化后的橡胶进行性能测试。
根据测试结果，对硫化体系进行调整和改进，以达到预期的硫化效果。
八、结论通过合理选择硫化剂、促进剂和助剂，并控制硫化反应的条件，可以设计出适合特定橡胶材料的硫化体系。
这将有助于提高橡胶的性能和应用价值。
橡胶硫化体系
胶料焦烧（scorch)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。
焦烧期的重要参数：
ML——最低转矩，反映胶料的黏度（流动性）高低。 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
第一章 生胶 (Chapter 1: raw rubber)
本章主要内容
1 硫化曲线及硫化特性参数 2 硫化体系配合剂 3 各种硫化体系配合、结构及性能 4 硫化胶结构与性能的关系
本章要求
掌握硫化体系的选取方法
掌握硫化、焦烧、喷霜、 返原、焦烧时间、工艺正 硫化时间的概念
掌握硫化胶的结构 与强度、耐热性、 动态性能的关系
预防焦烧现象的措施
（1）使用迟效性促进剂，如次磺酰胺类促进剂； （2）控制加工温度不要过高；冷却充分才折叠停放； （3）在保证配合剂分散的情况下，尽可能缩短加工时间； （4）使用防焦剂（scorch retarder）如CTP 。
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。
• 之后，有机促进剂品种不断更新，促进速度越来越快。
• 经过100多年的发展，逐步形成了不同的硫磺硫化体系，如 CV、SEV、EV体系等。1978年出现EC（平衡）体系。
• 后发现，硫化剂除硫磺外，还有其他品种如过氧化物、树 脂、有机胺、金属氧化物等也可以使橡胶硫化，开发了非
硫硫化体系。
三、橡胶硫化反应过程
内因 外因
影响焦烧时间长短的因素：
（1）促进剂的品种：次磺酰胺类促进剂焦烧时间长， 秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类促进剂焦烧时间极短。 （2）温度：加工温度或停放温度越高，越易焦烧； （3）加工时间：时间越长，越易焦烧； （4）配合剂分散性：分散不均匀，容易焦烧。
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。
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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．硫化进展概况1839年，美国人Charles Goodyear发觉橡胶和硫黄一起加热可得到硫化胶；1844年，Goodyear又发觉无机金属氧化物（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发觉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发觉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——→同年又发觉了噻唑类、秋兰姆类促进剂，并逐渐认识到促进剂的作用，用于橡胶的硫化中。
在此之后又陆续发觉了各种硫化促进剂。
硫黄并非是唯一的硫化剂。
1846年，Parkes发觉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，发觉了过氧化物硫化；1918年，发觉了硒、碲等元素的硫化；1930年，发觉了低硫硫化方法；1940年，相继发觉了树脂硫化和醌肟硫化；1943年，发觉了硫黄给予体硫化；二战以后又出现了新型硫化体系，如50年代发觉辐射硫化；70年代脲烷硫化体系；80年代提出了平衡硫化体系。
二．硫化的定义线性的高分子在物理或化学作用下，形成三维网状体型结构的过程。
实际上确实是把塑性的胶料转变成具有高弹性橡胶的过程。
三．硫化历程及硫化参数（一）硫化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。
可分为三个时期：1．诱导时期硫化剂、活性剂、促进剂之间的反应，生成活性中间化合物，然后进一步引发橡胶分子链，产生可交联的自由基或离子。
2．交联反应时期可交联的自由基或离子与橡胶分子链之间产生连锁反应，生成交联键。
3．网构形成时期交联键的重排、短化，主链改性、裂解。
（二）硫化历程图图2-1 硫化历程图依照硫化历程分析，可将硫化曲线分成四个时期，即焦烧时期、热硫化时期、平坦硫化时期和过硫化时期。
1．焦烧时期2．热硫化时期3．平坦硫化时期4．过硫化时期胶料硫化在过硫化时期，可能出现三种形式：（三）硫化参数1．T10：胶料从加热开始至转矩上升到最大转矩的10%所需要的时刻。
M10=M L+（M H-M L）×10%2．诱导期（焦烧期）：从胶料放入模具至出现轻微硫化的整个过程所需要的时刻叫硫化诱导期，又称为焦烧时刻。
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。
3．焦烧：胶料在存放和加工过程中出现的早期硫化现象。
4．工艺正硫化时刻：胶料从加热开始，至转矩上升到最大转矩的90%时所需要的时刻。
M90=M L+（M H-M L）×90%5．理论正硫化时刻：交联密度达到最大程度时所需要的时刻。
6．硫化返原：假如胶料再接着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：（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（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）。
五．橡胶在硫化过程中结构及性能的变化（一）结构的变化线性的大分子硫化后不同程度地形成空间网状结构，如图2-2所示。
图2-2 硫化前后橡胶分子结构示意图（二）性能的变化拉伸强度、定伸应力、弹性等性能达到峰值后，随硫化时刻再延长，其值出现下降；伸长率、永久变形等性能随硫化时刻延长而渐减，当达到最低值后再接着硫化又缓慢上升；耐热性、耐磨性、抗溶胀性等都随硫化时刻的增加而有所改善，并在最佳硫化时期为最好。
§2 橡胶的无促进剂的硫黄硫化一．硫黄的品种及用量（一）品种硫黄一般有结晶性和非结晶性两种，常用的一般为结晶性硫黄。
1．粉末硫黄硫黄在橡胶中的溶解度随温度升高而增大，但温度降低时，硫黄会从橡胶中结晶析出，形成“喷霜”现象。
喷霜：硫黄在胶料中的配合量超过了它的溶解度达到过饱和，就从胶料内部析出到表面上，形成一层白霜，这种现象叫喷霜。
喷霜的不利阻碍：（1）破坏了硫黄在胶料中分散的均匀性；（2）使胶料表面粘着性下降，给加工带来困难。
幸免喷霜应采取的措施：（1）应在尽可能低的温度下加入硫黄；（2）使用不溶性硫黄；（3）使用合理的加料顺序；（4）减少硫黄用量，增大促进剂用量。
2．不溶性硫黄3．胶体硫黄4．沉降硫黄（二）硫黄的用量硫黄在胶料中的用量应依照具体橡胶制品的性质而定。
橡胶制品依照其性质特征可分为三类：软质橡胶（如轮胎、胶管、胶带、胶鞋等）；硫黄用量一般为0.2~5.0份。
半硬质橡胶（如胶辊、纺织皮辊等）；硫黄用量一般为8~10份。
硬质橡胶（如蓄电池壳、绝缘胶板等）；硫黄用量一般为25~40份。
二．硫黄的裂解和活性硫在自然界中要紧以菱形硫（Sα-硫）和单斜晶硫（Sβ-硫）的形式存在，前者作为硫化剂使用。
硫的元素形式为S8，一个分子中有8个硫，形成一种叠环，这种环状的硫黄分子的稳定性较高，不易反应，为使硫易于反应，必须使硫环裂解，硫环获得能量后分解，裂解的方式可能是均裂成自由基，也可能是异裂成离子。
S8S8S8(+)(-)双基活性硫硫环裂解后，假如是离子型，则将以离子型机理与橡胶分子链反应；假如是游离基型，则以游离基型机理与橡胶分子链反应。
三．不饱和橡胶分子链的反应活性（1）大分子链上双键数目多（2）α-H 爽朗，易发生取代反应。
（3）取代基对双键有阻碍 四．硫黄与橡胶的化学反应以自由基反应为例讲明在无促进剂的情况下，橡胶与硫黄的反应。
橡胶与硫黄的反应，一般认为在最初的反应中形成橡胶硫醇，然后转化为多硫交联键。
1．硫黄裂解生成双基活性硫。
S 8-xS 8S8S x2．双基活性硫与橡胶大分子反应生成橡胶硫醇，硫化反应一般是在双键的α-亚甲基上进行。
S xCH 2CH 3CHCCHHS xCH 2CH 3CHCCH 2CH 2CH 3CHCCHHS xCH 2CH 3CHCCH S x H橡胶硫醇3．橡胶硫醇与其它橡胶大分子交联或本身形成分子内环化物。
CH 2CH 3CHCCH 2CH 2CH 3CHCCH S x HCH 2CH 3CHCCH S xCH 2CH 2CH 3C CH 2CHCH 2CH 3CHCCH S x HCH 2CH 3CHCCH 2CH 2CH 3CHCCHS x-1CH 2CH 3CHC4．双基活性硫直接与橡胶大分子产生加成反应。
CH 2CH 2CH 3CHCS x22CH 2CH 3CHCCH 2S x S x CH 2CH 2CHC 连邻位交联键5．双基活性硫与橡胶大分子不产生橡胶硫醇也能够进行交联反应。
S 8HS xCH CH 2CH 3CHC CH 2S xCHCH 2CH 3CHC CHCH 2CH 3CHCS 8-xCH CH 2CH 3CHCx CH CH 2CH 3CHCxCH CH 2CH 3CHCS xCH 2CH 3CCH 26．多硫交联键的移位NR 在硫化过程中，当生成多硫交联键后，由于分子链上双键位置等的移动，也有可能改变交联位置，如：CH CH 2CH 3CHCCHCH 2CH 3CH C S x RS x R7．硫化过程中交联键断裂产生共轭三烯（多硫交联键断裂夺取α-亚甲基上的H 原子，生成共轭三烯）CH CH 2CH 3CH C S xR CH CH 2CH 2CH 3CH C CH 2CH 3CH C CH 2CH 3CH C CH五．硫黄硫化胶的结构与性能1．结构硫黄硫化橡胶时，硫黄在橡胶大分子间形成单S 键、双硫键或多硫键，同时还生成大分子内部的单硫键或多硫键，但以多硫交联键最多。
2．性能多硫交联键不稳定，易分解重排，因此硫化胶的耐热性较差。
§3 橡胶的促进剂硫黄硫化以后促进剂的进展方向是“一剂多能”，即兼备硫化剂、活性剂、促进剂、防焦功能及对环境无污染的特点。
促进剂：确实是指能降低硫化温度、缩短硫化时刻、减少硫黄用量，又能改善硫化胶的物理性能的物质。
活性剂：一般不直接参与硫黄与橡胶的反应，但对硫化胶中化学交联键的生成速度和数量有重要阻碍的物质（如氧化锌、硬质酸等）。
一．促进剂的分类常用促进剂的分类方法有以下几种：1． 按促进剂的结构分类按促进剂的化学结构可分为八大类，即噻唑类（M、DM）、次磺酰胺类（CZ、NOBS、DZ）、秋兰姆类（TMTD、TMTM）、硫脲类（NA-22）、二硫代氨基甲酸盐类（ZDMC、ZDC）、醛胺类（H）、胍类（D）、黄原酸盐类（ZIX）等。
2．按PH值分类按照促进剂的呈酸、碱或中性将促进剂分为酸性、碱性和中性促进剂。
酸性促进剂：噻唑类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类、黄原酸盐类。
中性促进剂：次磺酰胺类、硫脲类碱性促进剂：胍类、醛胺类3．按促进速度分类国际上适应以促进剂M对NR的硫化速度为准超速，作为标准来比较促进剂的硫化速度。
比M快的属于超速或超超速级，比M慢的属于慢速或中速级。
慢速级促进剂： H、NA-22中速级促进剂： D准速级促进剂： M、DM、CZ、DZ、NOBS超速级促进剂： TMTD、TMTM。