硫化橡膠是指橡膠(生膠)通過硫化形成空間立體結(jié)構(gòu)變成熟橡膠,熟橡膠具有不變黏,不易折斷等特質(zhì),橡膠制品大都用這種橡膠制成(通稱橡皮或膠皮),膠料經(jīng)硫化加工后的總稱。硫化后生膠內(nèi)形成空間立體結(jié)構(gòu),具有較高的彈性、耐熱性、拉伸強(qiáng)度和在有機(jī)溶劑中的不溶解性等。
一、橡膠硫化基本原理
橡膠受熱變軟,遇冷變硬、發(fā)脆,不易成型,容易磨損,易溶于汽油等有機(jī)溶劑,分子內(nèi)具有雙鍵,易起加成反應(yīng),容易老化。改善橡膠的性能,生產(chǎn)上要對(duì)生橡膠進(jìn)行一系列加工過程,在一定條件下,使膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使其由線型結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子,從而使膠料具備高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等等優(yōu)良性能。這個(gè)過程稱為橡膠硫化。
硫化是膠料通過生膠分子間交聯(lián),形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),制備硫化膠的基本過程。不同的硫化體系適用于不同的生膠,以生膠為主體,加以多種輔助材料而成的合成體(輔助材料有幾大體系:填充補(bǔ)強(qiáng)、硫化、防護(hù)、增塑、特殊物質(zhì)加入劑、),而硫化是包覆絕緣層或護(hù)套層以后的一種處理方法、其目的就是讓輔助體系里的硫化體系發(fā)生作用,使橡膠永久交聯(lián)、增加彈性、減少塑性。
一般將硫化過程分為四個(gè)階段,誘導(dǎo)—預(yù)硫—正硫化—過硫。為實(shí)現(xiàn)這一反應(yīng),必須外加能量使之達(dá)到一定的硫化溫度,然后讓橡膠保溫在該硫化溫度范圍內(nèi)完成全部硫化反應(yīng)。
二、橡膠硫化工藝介紹
按硫化條件可分為冷硫化、室溫硫化和熱硫化三類。
1、冷硫化
冷硫化可用于薄膜制品的硫化,制品在含有2%~5%氯化硫的二氧化碳溶液中浸漬,然后洗凈干燥即可。
2、室溫硫化
室溫硫化時(shí),硫化過程在室溫和常壓下進(jìn)行,如使用室溫硫化膠漿(混煉膠溶液)進(jìn)行自行車內(nèi)胎接頭、修補(bǔ)等。
3、熱硫化
熱硫化是橡膠制品硫化的主要方法。根據(jù)硫化介質(zhì)及硫化方式的不同,熱硫化又可分為直接硫化、間接硫化和混氣硫化三種方法。
(1)直接硫化,將制品直接置入熱水或蒸汽介質(zhì)中硫化。
(2)間接硫化,制品置于熱空氣中硫化,此法一般用于某些外觀要求嚴(yán)格的制品,如膠鞋等。
(3)混氣硫化,先采用空氣硫化,而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影響制品外觀的缺點(diǎn),也可以克服由于熱空氣傳熱慢,而硫化時(shí)間長(zhǎng)和易老化的缺點(diǎn)。