第二章硫化体系
合集下载
相关主题
- 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)。
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系 3.合理的硫化历程
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
①应有足够的焦烧时间，以与 加工过程相适应。
②应有较快的硫化速度(在制品 厚度、导热系数、热源允许 的条件下)，以提高生产效率。
③应有较长的硫化平坦期，以 保证硫化操作中的安全，减 少过硫危险以及制品各部位 胶料硫化均匀一致，从而适 应厚制品、多部件制品均匀 硫化的需要。
防焦剂
活性剂的使用性能；
思考与练习 ➢ 5.了解防焦剂的品种及使用。
2021/3/5
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
复习提问 目的与要求 硫化基本理论
第一节 橡胶的硫化
一、硫化的基本概念
1．硫化的定义
硫化是指橡胶的线性大分子链通过化学交联而构成 三维网状结构的化学变化过程
橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
④在满足上述要求的同时，应 有较高的性能，即增高硫化 曲线的峰值，以提高制品的 质量。
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
三、硫化胶交联结构与性能的关系
1．交联键的基本类型
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习
交联建 类型
C—Sx—C
C—S—C C—S2—C
1.硫化剂定义：在一定条件下，能使橡胶发生硫化 (交联)的化学物质统称为硫化剂(或交联剂)。
2.硫化剂的种类
C—C C—O
硫化体系
键能，KJ /mol
普通硫黄硫化（硫磺＋促进剂＋活性剂）
硫给予体硫化（TMTD无硫硫化） 有效硫化
过氧化物、烷基酚醛树脂 金属氧化物、烷基酚醛树脂
<268.0
284.7
268 351.7
360
2021/3/5
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
2．交联结构与硫化胶性能的关系
复习提问
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习
2021/3/5
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶Βιβλιοθήκη Baidu硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
2、橡胶硫化前后的性能变化 橡胶硫化后，其绝大数物理机械性能和化学性能发生了变化表1-1 硫 化前后橡胶物理机械性能和化学性能的变化
第二章 橡胶的硫化体系
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
1.橡胶为什么具有高弹性？并且 硫化后塑性变形没有塑性变形？ 2.举例说明橡胶为什么必须硫化？ 3.轮胎等多部件制品配方是否是 一致的？应该是如何的速度？ 4.不同的橡胶硫化工艺特点不同， 硫化速度不同，如何选择硫化体 系？
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
第二章硫化体系
NR硫化过程 胶料性能的变 化 1—拉伸强度； 2—定伸应力； 3一弹性； 4一伸长率； 5一硬度； 6一永久变形
第二章 橡胶的硫化体系
二、橡胶的硫化历程 1．橡胶的硫化历程图
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
橡胶历程图基本呈卧S形，刚开 始时胶料的温度较低，因而胶料的粘 度较大，随着胶料不断加热温度上升， 胶料的粘度下降，经过一定时间后胶 料开始硫化交联，胶料粘度（强度） 不断上升，达到最大值时进入硫化动 态平衡，此时强度维持基本上不变， 最后橡胶开始裂解（或结构化）后强 度下降。整个橡胶历程图按各过程的 实质分为焦烧阶段（期）、热硫化阶 段（期）、平坦阶段（期）、过硫阶 段（期）四个阶段（期）.
目的与要求
硫化基本理论
橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂
防焦剂
思考与练习 2021/3/5
不同硫化体系硫化胶交联密度与拉伸强度的关系
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
第二节 橡胶的硫化剂
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
2. 硫化曲线及其参数
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
ML——最小转矩，N.m； MHF——平衡状态的转矩，N.m ； MHR——返原曲线最高转短 ，N.m； MH——增加型曲线到规定试验时间之后，仍然没有出现 最高转短的硫化曲线，所达到的最高转矩，N.m ； tsx——起始硫化时间(初期硫化 (焦烧)时间)，即从试 验开始到曲线由最小转矩上升x单位时所对应的时间， min。一般常用的有ts1 、ts2两个； ts1——当硫化仪振幅为1°时，起始硫化时间(初期硫化 (焦烧)时间)，即从试验开始到曲线由最小转矩上升 0.lN.m时所对应的时间，min； ts2——当硫化仪振幅为3°时，起始硫化时间为从试验开 始到曲线由最小转矩上升0.2N.m时所对应的时间，min； tC(y)——试样达到最大转矩的y%的硫化时间，y=90时为 工艺正硫化时间t 90，y=100时为理论正硫化时间t H， min； t’C(y)——转短达到(ML +y(MH - ML)) 时所对应的时 间，建议y值取0.1、0.5和0.9，min；100/[ tC(y)ts1] ——硫化速度指数,它与硫化速度曲线在陡峭区域 内的平均斜率成正比。
性能 可塑性 弹性 强度 伸长率 压缩变形 耐老化性 溶解性 自粘性
硫化前 有 低 低 高 大 差 溶解 有
硫化后 无 高 高 低 小 好 溶胀 无
电性能 适用温度范围
致密性 耐磨性 耐介质性 硬度
相同 狭 低 低 差 低
相同 广 高 高 好 高
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
➢ 目的与要求：
➢ 1.掌握硫化体系的组成;
复习提问 ➢ 2.掌握硫化剂的主要品种有哪些？并 目的与要求 能解决喷硫的问题;
硫化基本理论 ➢ 3.掌握硫化促进剂的分类及主要品种，
橡胶的硫化剂 能够合理选择使用硫化促进剂；
促进剂分类与性能
硫化活性剂 ➢ 4.掌握硫化活性剂的基本概念，主要
第二章 橡胶的硫化体系 3.合理的硫化历程
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
①应有足够的焦烧时间，以与 加工过程相适应。
②应有较快的硫化速度(在制品 厚度、导热系数、热源允许 的条件下)，以提高生产效率。
③应有较长的硫化平坦期，以 保证硫化操作中的安全，减 少过硫危险以及制品各部位 胶料硫化均匀一致，从而适 应厚制品、多部件制品均匀 硫化的需要。
防焦剂
活性剂的使用性能；
思考与练习 ➢ 5.了解防焦剂的品种及使用。
2021/3/5
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
复习提问 目的与要求 硫化基本理论
第一节 橡胶的硫化
一、硫化的基本概念
1．硫化的定义
硫化是指橡胶的线性大分子链通过化学交联而构成 三维网状结构的化学变化过程
橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
④在满足上述要求的同时，应 有较高的性能，即增高硫化 曲线的峰值，以提高制品的 质量。
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
三、硫化胶交联结构与性能的关系
1．交联键的基本类型
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习
交联建 类型
C—Sx—C
C—S—C C—S2—C
1.硫化剂定义：在一定条件下，能使橡胶发生硫化 (交联)的化学物质统称为硫化剂(或交联剂)。
2.硫化剂的种类
C—C C—O
硫化体系
键能，KJ /mol
普通硫黄硫化（硫磺＋促进剂＋活性剂）
硫给予体硫化（TMTD无硫硫化） 有效硫化
过氧化物、烷基酚醛树脂 金属氧化物、烷基酚醛树脂
<268.0
284.7
268 351.7
360
2021/3/5
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
2．交联结构与硫化胶性能的关系
复习提问
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习
2021/3/5
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶Βιβλιοθήκη Baidu硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
2、橡胶硫化前后的性能变化 橡胶硫化后，其绝大数物理机械性能和化学性能发生了变化表1-1 硫 化前后橡胶物理机械性能和化学性能的变化
第二章 橡胶的硫化体系
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
1.橡胶为什么具有高弹性？并且 硫化后塑性变形没有塑性变形？ 2.举例说明橡胶为什么必须硫化？ 3.轮胎等多部件制品配方是否是 一致的？应该是如何的速度？ 4.不同的橡胶硫化工艺特点不同， 硫化速度不同，如何选择硫化体 系？
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
第二章硫化体系
NR硫化过程 胶料性能的变 化 1—拉伸强度； 2—定伸应力； 3一弹性； 4一伸长率； 5一硬度； 6一永久变形
第二章 橡胶的硫化体系
二、橡胶的硫化历程 1．橡胶的硫化历程图
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
橡胶历程图基本呈卧S形，刚开 始时胶料的温度较低，因而胶料的粘 度较大，随着胶料不断加热温度上升， 胶料的粘度下降，经过一定时间后胶 料开始硫化交联，胶料粘度（强度） 不断上升，达到最大值时进入硫化动 态平衡，此时强度维持基本上不变， 最后橡胶开始裂解（或结构化）后强 度下降。整个橡胶历程图按各过程的 实质分为焦烧阶段（期）、热硫化阶 段（期）、平坦阶段（期）、过硫阶 段（期）四个阶段（期）.
目的与要求
硫化基本理论
橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂
防焦剂
思考与练习 2021/3/5
不同硫化体系硫化胶交联密度与拉伸强度的关系
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
第二节 橡胶的硫化剂
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
2. 硫化曲线及其参数
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
促进剂分类与性能
硫化活性剂 防焦剂
思考与练习 2021/3/5
ML——最小转矩，N.m； MHF——平衡状态的转矩，N.m ； MHR——返原曲线最高转短 ，N.m； MH——增加型曲线到规定试验时间之后，仍然没有出现 最高转短的硫化曲线，所达到的最高转矩，N.m ； tsx——起始硫化时间(初期硫化 (焦烧)时间)，即从试 验开始到曲线由最小转矩上升x单位时所对应的时间， min。一般常用的有ts1 、ts2两个； ts1——当硫化仪振幅为1°时，起始硫化时间(初期硫化 (焦烧)时间)，即从试验开始到曲线由最小转矩上升 0.lN.m时所对应的时间，min； ts2——当硫化仪振幅为3°时，起始硫化时间为从试验开 始到曲线由最小转矩上升0.2N.m时所对应的时间，min； tC(y)——试样达到最大转矩的y%的硫化时间，y=90时为 工艺正硫化时间t 90，y=100时为理论正硫化时间t H， min； t’C(y)——转短达到(ML +y(MH - ML)) 时所对应的时 间，建议y值取0.1、0.5和0.9，min；100/[ tC(y)ts1] ——硫化速度指数,它与硫化速度曲线在陡峭区域 内的平均斜率成正比。
性能 可塑性 弹性 强度 伸长率 压缩变形 耐老化性 溶解性 自粘性
硫化前 有 低 低 高 大 差 溶解 有
硫化后 无 高 高 低 小 好 溶胀 无
电性能 适用温度范围
致密性 耐磨性 耐介质性 硬度
相同 狭 低 低 差 低
相同 广 高 高 好 高
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
复习提问 目的与要求 硫化基本理论 橡胶的硫化剂
第二章硫化体系
第二章 橡胶的硫化体系
➢ 目的与要求：
➢ 1.掌握硫化体系的组成;
复习提问 ➢ 2.掌握硫化剂的主要品种有哪些？并 目的与要求 能解决喷硫的问题;
硫化基本理论 ➢ 3.掌握硫化促进剂的分类及主要品种，
橡胶的硫化剂 能够合理选择使用硫化促进剂；
促进剂分类与性能
硫化活性剂 ➢ 4.掌握硫化活性剂的基本概念，主要