橡胶硫化工艺主题课件.ppt

橡胶硫化工艺未硫化:线性,链间可自由移动,受到外力时,分子链重心产生相对位移,表现出较大的变形与塑性流动;具有可溶性。硫化后:链间产生化学交联成网状结构,使相对运动受到了限制,外力作用下,链重心不发生位移,即失去了流动性;不能溶解,只能溶胀。硫化是指橡胶的线性大分子通过化学交联而构成三维网状结构的化学变化过程。2高分子材料加工基础**硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一,也是橡胶制品生产中的最后一个加工工序。橡胶经历了一系列复杂的化学变化,由塑性的混炼胶变为高弹性的或硬质的交联橡胶,从而获得更完善的物理机械性能和化学性能,提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用范围。。3高分子材料加工基础**硫化反应是一个由多元组份参与的复杂的化学反应过程,它包含橡胶分子与硫化剂及其它配合剂之间发生的一系列化学反应。在形成网状结构时伴随着发生各种副反应。其中橡胶与硫化剂的反应占主导地位,它是形成空间网络的基本反应。二、橡胶硫化历程(一)橡胶硫化反应过程4高分子材料加工基础**先是硫磺、活化剂、促进剂相互作用,使活化剂在胶料中溶解度增加,活化促进剂,使促进剂与硫磺之间反应生成一种活性更大的中间产物;然后进一步引发橡胶分子链产生可交联的橡胶大分子自由基。交联反应阶段网络形成阶段诱导期阶段促进剂活化剂硫磺促进剂多硫化合物橡胶橡胶分子链的多硫化合物分解自由基(或离子)橡胶交联反应交联重排、裂解、主链改性硫化胶第一阶段:诱导阶段含促进剂、硫磺的橡胶硫化历程:5高分子材料加工基础**可交联的自由基或离子与橡胶分子链产生反应,生成交联键。交联反应阶段网络形成阶段诱导期阶段促进剂活化剂硫磺促进剂多硫化合物橡胶橡胶分子链的多硫化合物分解自由基(或离子)橡胶交联反应交联重排、裂解、主链改性硫化胶第二阶段:交联反应阶段6高分子材料加工基础**此阶段的前期交联反应已趋完成,初始形成的交联键发生短化、重排和裂解反应,最后网络趋于稳定,获得性能稳定的硫化胶。交联反应阶段网络形成阶段诱导期阶段促进剂活化剂硫磺促进剂多硫化合物橡胶橡胶分子链的多硫化合物分解自由基(或离子)橡胶交联反应交联重排、裂解、主链改性硫化胶第三阶段:网络形成阶段7高分子材料加工基础**在硫化过程中橡胶的各种性能都随着时间增加而发生变化,若将橡胶的某一项性能的变化与对应的硫化时间作图,则可得到一个曲线图形,从这种曲线图形中可显示出胶料的硫化历程,称为硫化历程图,也称硫化曲线。反映的是胶料在一定硫化温度下,转矩(模量)随硫化时间的变化。(二)、硫化历程图8高分子材料加工基础**工业上从硫化工艺控制角度考虑将硫化曲线分为四个阶段,即焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段。9高分子材料加工基础**ab段,相当于硫化反应中的诱导期,对应焦烧时间。焦烧时间的长短是由胶料配方所决定的,其中主要受促进剂的影响,胶料在操作过程中的受热历程也是一个重要影响因素。1、焦烧阶段10高分子材料加工基础**