橡胶硫化工艺实验

点击数：361发布时间：2024-12-22 12:48:48 来源：爱体育下载 作者：爱体育游戏

　　由于橡胶制品种类繁多，其成型方法也是多种多样的，最常见的有模压、注压、压出、压延等。由于橡胶大分子必须通过硫化处理才能成为最终的制品，所以橡胶制品的成型有很大部分仅限于半成品的成型。例如压出和压延等方法所得的具有固定断面形状的连续性制品、以及通过几部分半制品贴合而成的结构比较复杂的模型制品，都是半制品，其后还要经过硫化反应才能定型为制品。至于注压和模压成型的制品，其硫化已在成型的同时完成，所得的就是最终的制品。

　　本实验要求制取橡胶混炼工艺实验得到混炼胶的硫化片，其硫化方法采用模压法，通常又称为模型硫化。它是将一定量的混炼胶置于磨具的型腔内，通过平板硫化机在一定温度和压力下成型，同时经历一定的时间而发生了适当的交联反应，最终取得制品的过程。天然橡胶是异戊二烯的聚合物，大分子的主链上有双键，硫化反应主要发生在大分子间的双键上。

　　硫化反应的机理简述如下：在适当的温度、特别是当达到促进剂的活性温度时，由于活性剂的活化以及促进剂的分解成游离基，促使硫磺成为活性硫，同时异戊二烯主链上的双键打开，形成橡胶大分子自由基，活性硫原子作为交联键桥使橡胶大分子间交联起来而成为立体网状结构。双键处的交联程度与交联剂硫磺的用量有关。硫化胶作为立体网状结构并非橡胶大分子所有的双键处都发生了交联，交联度与硫磺用量甚本上是成正比关系的。所得的硫化胶制品实际上是松散的、不完全的交联结构。成型时施加一定的压力有利于活性点的接近和碰撞，促进了交联反应的进行，也有利于胶料的流动，以便取得具有适宜的密度和与模具型腔形状相符的制品。硫化过程要保持一定的时间，主要是由胶料的工艺性能来决定的，也是为了使交联反应达到配方设计所要求的程度。硫化完成后，制品不必冷却即可脱模，因为模具内的胶料已交联定型为橡胶制品。

　　在硫化历程中，橡胶的各种性能都随硫化条件（硫化温度、硫化压力和硫化时间）而变化，当硫化胶的综合性能达到最佳值时的硫化状态称为正硫化，达到正硫化状态所需要的时间称为正硫化时间。处在正硫化前期的状态称为欠硫，后期则称为过硫，两种硫化胶的物理机械性能均较差。

　　同时，可得到Ts1、Ts2、ML、MH及硫化曲线、硫化速率曲线、全扭矩曲线等图形，据此可获得胶料的焦烧时间、硫化时间、硫化平坦型、硫化胶的物理性能等有用信息，为橡胶配方研究提供参考依据。

　　（1）QLB-D350×350×2（Z）型0.25兆牛（D）平板硫化机，上海第一橡胶机械厂；

　　（1）混炼胶首先经开炼机热炼成柔软的厚胶片，然后裁剪成一定的尺寸备用。胶片裁剪的平面尺寸应略小于模腔面积，而胶片的体积则要求略大于模腔体积。

　　（2）模具预热：模具经清理干净后，可以在模具内表面涂上少量脱模剂（石蜡），然后置于硫化机的平板上，在硫化温度（如145℃）下预热3min。

　　（3）加料模压硫化：将已准备好的胶料试样毛坯放入已预热好的模腔内，并立即合模置于平板硫化机的中心位置，然后开动压机加压，胶料硫化压力控制在5~7MPa，硫化时间则按正硫化时间确定。

　　（4）若实际硫化温度与硫化曲线的测定温度不一致，则应先按有关公式计算等效硫化时间，并按等效硫化时间制备硫化胶片。

　　3．硫化胶试片的停放和性能测试：刚脱模的试片性状较脆，一般试片要在平整的台面上冷却并停放6~12h，才能对硫化胶进行各项物理机械性能测试。