硫黄及硫化体系

硫黄及硫化体系

( 1) 轮胎用硫黄的品种、特点、喷硫及解决方法

硫黄是浅黄色或黄色固体物质，硫黄分子是由八个硫原子构成的八元环

(S

),有结晶和无定形两种形态。在自由状态下，硫黄以结晶形态存在，把硫8

黄加热至熔点（119℃)以上时，则变成液体硫黄，即无定形硫。所以橡胶在硫

化时，硫黄是处于无定形状态的。

硫黄是由硫铁矿经煅烧、熔融、冷却、结晶而得。再经不同的加工处理，

便可得到不同的硫黄品种。在橡胶工业中使用的硫黄有硫黄粉、不溶性硫黄、

胶体硫黄、沉淀硫黄、升华硫黄、脱酸硫黄和不结晶硫黄等，在轮胎工业主

要使用硫黄粉和不溶性硫黄。

硫黄粉是将硫黄块粉碎筛选而得。其粒子平均直径15〜204111，熔点114

〜118。^相对密度1，96〜2，07，是橡胶工业中使用最为广泛的一种硫黄。

不溶性硫黄是将硫黄粉加热至沸腾，倾于冷水中急冷而得的透明、无定形

链状结构的弹性硫黄。亦可将过热硫黄蒸气用惰性气体稀释，喷在冷水雾中

冷却至901：以下制得，或将硫黄块溶于氨中立即喷雾干燥获得。因大部分硫

黄不溶于二硫化碳，故称不溶性硫黄。由于它具有不溶于橡胶的特点，因此

在胶料中不易产生早期硫化和喷硫现象，无损于胶料的點性，从而可剔除涂

莱工艺，节省汽油，清洁环境。在硫化温度下，不溶性硫黄转变为通常的硫

黄以发挥它对橡胶的硫化作用。一般用于特别重要的制品，如钢丝轮胎等。

橡胶工业对硫黄的技术要求最主要的是纯度，当杂质含量多时，应适当增

加硫黄用量。其次是硫黄的分散程度。但是，过细的硫黄（平均粒径低于3

〜5^111时），在混炼中反而容易结团，使分散困难。硫黄的酸度不宜过大，否

则将迟延硫化，并会与碳酸盐组分作用产生气泡，影响橡胶制品的质量。

硫黄在橡胶中的用量是依据制品的使用要求而决定的，一般在3〜4份左

右（以生胶为100份计，这里的份是指质量份数，以下均同）。在一般软质橡

胶中，硫黄用量一般不超过3-5份；在半硬质橡胶中，硫黄用量为20〜30份，在硬质橡胶中，硫黄用量可高达30〜47份。

普通硫黄在橡胶中的溶解度随温度的升高而增大，当温度降低时则呈过饱和状态，过量的硫黄会析出胶料表面形成结晶，这种现象叫做喷硫。

当在混炼操作中加人硫黄时，因混炼温度过高或混炼不均勾，硫黄在胶料中或局部胶料中会有较多的溶解。在混炼胶停放时，由于胶料中或局部胶料中的硫黄溶解量超过其在室温下的饱和溶解极限或过饱和溶解极限，就会从胶料中结晶析出，造成喷硫现象。此外，由于硫黄配合量不当或严重欠硫，也会造成制品喷硫。