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如何選擇硫化儀試驗時(shí)的溫度？
2022-08-22 瀏覽次數：541
硫化儀用于分析、測定橡膠硫化過(guò)程的焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間、硫化速率、模量以及硫化平坦等性能指標，是用于研制新產(chǎn)品、研究膠料配方及檢定產(chǎn)品質(zhì)量的檢測儀器。生產(chǎn)橡膠制品的廠(chǎng)家可以用硫化儀進(jìn)行制品重現性、穩定性的測試，并進(jìn)行橡膠配方的設計和檢測。生產(chǎn)廠(chǎng)家可以在生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行在線(xiàn)檢測，掌握每一批、甚至每一時(shí)刻橡膠的硫化特性是否滿(mǎn)足制品要求。
1、什么是硫化溫度
橡膠硫化溫度是硫化三大要素之一，是橡膠進(jìn)行硫化反應(交聯(lián)反應)的基本條件，直接影響橡膠硫化速度和制品的質(zhì)量。與所有化學(xué)反應一樣，硫化反應隨著(zhù)溫度升高而加快，易于生成較多的低硫交聯(lián)鍵;硫化溫度低，則速度慢，生成效率低，生成較多的多硫交聯(lián)鍵。硫化溫度并且大體適用范特霍夫定律，即溫度每上升8~10℃(約相當于一個(gè)表壓的蒸汽壓力)，其反應速度約增加一倍;或者說(shuō)，反應時(shí)間約減少一半。
2. 怎樣選擇硫化溫度
2.1 橡膠的種類(lèi)隨著(zhù)室溫硫化膠料的增加和高溫硫化的出現，硫化溫度趨向兩個(gè)極端。從提高硫化效率來(lái)說(shuō)，應當認為硫化溫度越高越好，但實(shí)際上不能無(wú)限提高硫化溫度。橡膠為高分子聚合物，高溫會(huì )使橡膠分子鏈產(chǎn)生裂解反應，導致交聯(lián)鍵斷裂，即出現“硫化返原”現象，從而使硫化膠的物理機械性能下降。如高溫硫化天然橡膠時(shí)，溶于橡膠中的氧隨著(zhù)溫度提高而活性加大，引起強烈的氧化作用，破壞了橡膠的組織，降低了硫化膠的物理機械性能。
綜合考慮各橡膠的耐熱性和“硫化返原”現象，各種橡膠建議的硫化溫度如下：
NR 在140-150℃，不超過(guò)160℃;
順丁橡膠、異戊橡膠和氯丁橡膠在150-160℃，不超過(guò)170℃
丁苯橡膠、丁腈橡膠可采用150℃以上，但不超過(guò)190℃;
丁基橡膠、三元乙丙橡膠一般選用160-180℃，不超過(guò)200℃;
硅橡膠、氟橡膠一般采用二段加硫，一段溫度可選170-180℃，二段硫化則選用200-230℃，按工藝要求可在4-24h 范圍內選擇。
2.2 橡膠配方中硫化體系的類(lèi)型
按照最終制品不同性能的要求，橡膠配方選用不同的硫化體系。硫化體系不同，則硫化特性不同，有的需要高活化溫度，有的需要低活化溫度。因此要根據實(shí)際的硫化體系來(lái)選擇相應的硫化溫度。通常，普通硫磺硫化體系，其硫化溫度選取范圍為130-160℃，具體需要根據所使用的促進(jìn)劑的活性溫度和制品的物理機械性能來(lái)確定。
促進(jìn)劑的活性溫度較低或制品要求高強度、較低的定伸應力和硬度時(shí)，硫化溫度可選擇較低一些，這樣生成較多的多硫交聯(lián)鍵;
促進(jìn)劑的活性溫度較高或制品要求高定伸應力和硬度、較低伸長(cháng)率時(shí)，硫化溫度宜采用高一些，這樣生成較多的低硫交聯(lián)鍵。
有效、半有效硫化體系，硫化溫度一般掌握在160-165℃之間，過(guò)氧化物及樹(shù)脂等非硫磺硫化體系，硫化溫度適合選擇170-180℃.尤其要指出，對于EPDM，NBR硫磺硫化的配方，如設計需要二次加硫，一次加硫與二次加硫的溫度和時(shí)間影響最終制品的壓縮變形和硬度等機械性能均比較大;而過(guò)氧化物硫化的配方，一次加硫的溫度尤為重要，在180℃以上，若一次加硫溫度不足，二次加硫補足的效果甚低。即過(guò)氧化物硫化的配方，二次加硫對最終物性的影響很小。
橡膠屬于熱的不良導體，受熱升溫較慢。對于厚制品來(lái)說(shuō)，采用高溫硫化很難使內外層膠料同時(shí)達到平坦范圍;造成制品外表部分恰好正硫化時(shí)，而內部出現欠硫化?；蛘邇炔壳『贸霈F正硫化時(shí)，而外部已過(guò)硫化。為了保證厚制品硫化均勻，除了配方設計時(shí)需要充分考慮膠料的硫化平坦性外，在選擇硫化溫度時(shí)，也要考慮硫化溫度低一些或采用逐步升溫的操作方法。
l對于薄制品，硫化溫度可以適當高點(diǎn)。
對于夾織物的橡膠制品，通常硫化溫度不高于140℃.而發(fā)泡橡膠，需要按照發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑的分解溫度選擇適宜的硫化溫度。
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