橡胶交联原理与技术

橡胶交联原理与技术

橡胶交联是指通过化学或物理方式使橡胶聚合物链之间相互连接形成

网状结构，从而提高橡胶的物理性能和化学性能。橡胶交联技术是橡胶工

业中的一项重要技术，对于生产高性能橡胶制品具有重要意义。橡胶交联

原理主要有化学交联和物理交联两种。

化学交联是通过添加交联剂，使橡胶分子链上的活性基团之间发生化

学反应，形成共价键连接，从而使橡胶聚合物链之间相互连接形成交联网

状结构。常用的交联剂有硫化剂、过氧化物和亚当爵硼砷罗曼蒂斯等。其中，硫化剂是最常用的交联剂，通过硫化反应形成交联结构。硫化剂主要

有硫磺和硫酸、硫酸铅等。

硫化剂在橡胶中的交联反应是一个复杂的过程，其详细机理尚不完全

清楚。硫化剂与橡胶分子链上的活性基团之间发生反应，形成临时交联结构，然后通过硫-碳键断裂和形成新的硫醇基与活性基团反应，最终形成

交联结构。硫化反应既可在高温下进行，也可在常温下进行。高温硫化主

要用于大尺寸、厚壁和高硫含量橡胶制品。在高温硫化过程中，硫化剂分

散在橡胶中，形成三维交联结构。常温硫化主要用于小尺寸、薄壁和低硫

含量橡胶制品。在常温硫化过程中，硫化剂主要通过扩散和反应，形成交

联结构。

物理交联是通过外加能量（如热能、光能、电能等）作用于橡胶分子链，使其发生构象变化，形成交联结构。物理交联不涉及化学反应，交联

结构是可逆的。常用的物理交联技术有放射交联和制冷交联。

放射交联是通过辐射源（如X射线、γ射线、电子束等）照射橡胶，使其发生构象变化，形成交联结构。放射交联适用于各种橡胶材料，不受

橡胶的含硫量和硫化剂的种类限制，且交联程度可控。不过放射交联对环

境有一定的影响，尚需谨慎使用和管理。

制冷交联是通过低温处理橡胶，使其分子链间产生冰晶交联结构，从

而形成交联结构。制冷交联适用于含水橡胶（如NR、SBR等），具有环保、高效、低成本的优点。制冷交联技术在橡胶工业中有广阔的应用前景。

橡胶交联技术的应用非常广泛，可用于生产各种橡胶制品，如橡胶管、橡胶密封件、橡胶车胎等。交联后的橡胶具有很高的强度、耐热性、耐化

学品性能、抗老化性能等。交联后的橡胶制品通常比非交联橡胶制品具有

更好的弹性、耐久性和使用寿命。

总之，橡胶交联是通过化学或物理方式使橡胶分子链之间相互连接形

成交联结构的过程。化学交联是通过添加交联剂，使橡胶分子链之间形成

共价键连接。物理交联是通过外加能量作用于橡胶分子链，使其发生构象

变化，形成交联结构。交联后的橡胶具有优异的性能，广泛应用于橡胶工

业中。橡胶交联技术的研究和应用将促进橡胶制品的发展和改进，为橡胶

行业的可持续发展做出贡献。