在硫化過程中,橡膠拉伸強度、扯斷伸長率、彈性等性能的隨著硫化時間的延長而變化。通常采用橡膠的某一項性能隨硫化時間的變化曲線,來表征硫化的歷程和膠料性能的變化規律, |
在硫化過程中,橡膠拉伸強度、扯斷伸長率、彈性等性能的隨著硫化時間的延長而變化。通常采用橡膠的某一項性能隨硫化時間的變化曲線,來表征硫化的歷程和膠料性能的變化規律,這就是硫化歷程(圖),如圖1-3所示。圖中前半部分是門尼焦燒曲線,后半部分是拉伸強度曲線,兩部分曲線構成一個完整的硫化歷程。橡膠的硫化歷程可分為四個階段:焦燒階段、熱硫化階段、平坦硫化階段和過硫化階段。
一、燒階段(ab階段)是指膠料正式硫化前的階段,從膠料放入模內至出現輕度硫化的階段,包括操作焦燒時間和剩余焦燒時間。操作焦燒時問A1是指在橡膠加工過程中由于熱積累效應所消耗的焦燒時間,它取決于加工程度,如膠料返煉次數、熱煉程度及壓延、壓出工藝條件等。剩余焦燒時間A2是指膠料在模型中受熱時保持流動性的時間。在操作焦燒時間和剩余焦燒時間之間沒有明顯的界限,膠料的加工次數越多,操作時間越長,橡膠的充模時間就會減少,因此一般的膠料應盡量減少反復多次的機械加工。
二、熱硫化階段(bc階段)是膠料進行交聯反應的階段,橡膠的拉伸強度急劇上升,其中bc曲線的斜率大小代表了硫化反應的快慢,斜率越大,硫化反應速率越快,生產效率越高。熱硫化時間取決于膠料的硫化溫度和配方。
三、平坦硫化階段(cd的階段)是發生交聯鍵的重排、熱裂解等反應的階段。由于交聯和熱裂解反應的動態平衡,膠料的拉伸強度曲線在此階段出現平坦區,硫化膠保持最佳的性能,因此此階段成為工藝中確定膠料正硫化時間范圍的依據。硫化平坦時間的長短決定于膠料配方,如生膠品種、硫化劑、促進劑和防老劑的品種及用量等。
四、過硫化階段(d以后的部分)是發生交聯鍵及鏈段的熱裂解反應的階段。由于交聯鍵及鏈段的熱裂解反應,膠料的拉伸性能顯著下降。
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