橡膠道口板橡膠的硫化體系
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橡膠道口板橡膠的硫化體系
橡膠的硫化就是通過橡膠分子間的化學交聯作用將基本上呈塑性的生膠轉化成彈性的和尺寸穩定的產品,硫化后的橡膠的物性穩定,使用溫度范圍擴大。“硫化過程(Curing)”一詞在整個橡膠工業中普遍使用,在橡膠化學中占有重要地位。橡膠分子鏈間的硫化(交聯)反應能力取決于其結構。不飽和的二烯類橡膠(如天然橡膠、丁苯橡膠和丁腈橡膠等)分子鏈中含有不飽和雙鍵,可與硫黃、酚醛樹脂、有機過氧化物等通過取代或加成反應形成分子間的交聯。飽和橡膠一般用具有一定能量的自由基(如有機過氧化物)和高能輻射等進行交聯。含有特別官能團的橡膠(如氯磺化聚乙烯等),則通過各種官能團與既定物質的特定反應形成交聯,如橡膠中的亞磺酰胺基通過與金屬氧化物、胺類反應而進行交聯。
不同類型的橡膠與各種交聯劑反應生成的交聯鍵結構各不相同,硫化膠性能也各有不同。
第①種是使用硫黃或硫給予體作交聯劑的情況,生成的可以是單硫鍵(x=1)、雙硫鍵(x=2)和多硫鍵(x=3~8);
第②種是使用樹脂交聯和肟交聯的情況;
第③種是使用過氧化物交聯的過氧化物硫化和利用輻射交聯的輻射硫化的情況,生成碳-碳鍵。
多數的通用橡膠采用硫黃或硫給予體硫化,即在生膠中加入硫黃或硫給予體以及縮短硫化時間的促進劑和保證硫黃交聯效率的氧化鋅和硬脂酸組成的活性劑。在實際中通常按硫黃用量及其與促進劑的配比情況劃分成以下幾種典型的硫化體系:
①普通硫磺硫化體系 由常用硫黃量(>1.5份)和常用促進劑量配合組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成較多的多硫鍵,和少量的低硫鍵(單硫鍵和雙硫鍵)。硫化膠的拉伸強度較高,耐疲勞性好。缺點是耐熱和耐老化性能較差。
②半有效硫化體系 由硫黃量0.8~1.5份(或部分硫給予體)與常用促進劑量配合所組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成適當比例的低硫鍵和多硫鍵,硫化膠的扯斷強度和耐疲勞性適中,耐熱、耐老化性能較好。
③有效硫化體系 由低硫黃量(0.3~0.5份)或部分硫給予體與高促進劑量(一般為2~4份)配合組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成占絕對優勢的的低硫鍵(單硫鍵和雙硫鍵),硫化膠的耐熱、耐老化性能好,缺點是拉伸強度和耐疲勞性能較低。
④無硫硫化體系 不用硫黃而全部用硫給予體和促進劑配合組成。這種硫化體系與有效硫化體系的性能相似。
二、橡膠的補強及補強填充體系
橡膠的補強是指能使橡膠的拉伸強度、撕裂強度及耐磨耗性等獲得明顯提高的作用。對于非自補強的合成橡膠,如果沒有加入補強劑,便沒有使用價值。加入炭黑等補強劑,可以使這些橡膠的強度提高數倍至十倍。炭黑對橡膠的強系數見表8.4-5
補強劑也使橡膠其它的性能發生變化,如硬度增大、定伸應力提高、應力松馳性能變差、彈性下降、滯后損失變大、壓縮永久變形增大等。
①補強劑 橡膠的補強填充劑是按粒徑來分類的,粒子的大小是填料對物性影響的主要依據。補強性填料的粒子極小,能賦予非結晶橡膠以有用的強度性能,并對結晶橡膠的強度也有一些改進。填料質量和粒子大小可用來控制這兩類橡膠膠料的伸長性能。
炭黑是較優良的橡膠補強劑,多用于需要補強的場合。白色或淺色膠料的補強則使用被稱為白炭黑的二氧化硅(SiO2)。 橡膠道口板
橡膠的硫化就是通過橡膠分子間的化學交聯作用將基本上呈塑性的生膠轉化成彈性的和尺寸穩定的產品,硫化后的橡膠的物性穩定,使用溫度范圍擴大。“硫化過程(Curing)”一詞在整個橡膠工業中普遍使用,在橡膠化學中占有重要地位。橡膠分子鏈間的硫化(交聯)反應能力取決于其結構。不飽和的二烯類橡膠(如天然橡膠、丁苯橡膠和丁腈橡膠等)分子鏈中含有不飽和雙鍵,可與硫黃、酚醛樹脂、有機過氧化物等通過取代或加成反應形成分子間的交聯。飽和橡膠一般用具有一定能量的自由基(如有機過氧化物)和高能輻射等進行交聯。含有特別官能團的橡膠(如氯磺化聚乙烯等),則通過各種官能團與既定物質的特定反應形成交聯,如橡膠中的亞磺酰胺基通過與金屬氧化物、胺類反應而進行交聯。
不同類型的橡膠與各種交聯劑反應生成的交聯鍵結構各不相同,硫化膠性能也各有不同。
第①種是使用硫黃或硫給予體作交聯劑的情況,生成的可以是單硫鍵(x=1)、雙硫鍵(x=2)和多硫鍵(x=3~8);
第②種是使用樹脂交聯和肟交聯的情況;
第③種是使用過氧化物交聯的過氧化物硫化和利用輻射交聯的輻射硫化的情況,生成碳-碳鍵。
多數的通用橡膠采用硫黃或硫給予體硫化,即在生膠中加入硫黃或硫給予體以及縮短硫化時間的促進劑和保證硫黃交聯效率的氧化鋅和硬脂酸組成的活性劑。在實際中通常按硫黃用量及其與促進劑的配比情況劃分成以下幾種典型的硫化體系:
①普通硫磺硫化體系 由常用硫黃量(>1.5份)和常用促進劑量配合組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成較多的多硫鍵,和少量的低硫鍵(單硫鍵和雙硫鍵)。硫化膠的拉伸強度較高,耐疲勞性好。缺點是耐熱和耐老化性能較差。
②半有效硫化體系 由硫黃量0.8~1.5份(或部分硫給予體)與常用促進劑量配合所組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成適當比例的低硫鍵和多硫鍵,硫化膠的扯斷強度和耐疲勞性適中,耐熱、耐老化性能較好。
③有效硫化體系 由低硫黃量(0.3~0.5份)或部分硫給予體與高促進劑量(一般為2~4份)配合組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成占絕對優勢的的低硫鍵(單硫鍵和雙硫鍵),硫化膠的耐熱、耐老化性能好,缺點是拉伸強度和耐疲勞性能較低。
④無硫硫化體系 不用硫黃而全部用硫給予體和促進劑配合組成。這種硫化體系與有效硫化體系的性能相似。
二、橡膠的補強及補強填充體系
橡膠的補強是指能使橡膠的拉伸強度、撕裂強度及耐磨耗性等獲得明顯提高的作用。對于非自補強的合成橡膠,如果沒有加入補強劑,便沒有使用價值。加入炭黑等補強劑,可以使這些橡膠的強度提高數倍至十倍。炭黑對橡膠的強系數見表8.4-5
補強劑也使橡膠其它的性能發生變化,如硬度增大、定伸應力提高、應力松馳性能變差、彈性下降、滯后損失變大、壓縮永久變形增大等。
①補強劑 橡膠的補強填充劑是按粒徑來分類的,粒子的大小是填料對物性影響的主要依據。補強性填料的粒子極小,能賦予非結晶橡膠以有用的強度性能,并對結晶橡膠的強度也有一些改進。填料質量和粒子大小可用來控制這兩類橡膠膠料的伸長性能。
炭黑是較優良的橡膠補強劑,多用于需要補強的場合。白色或淺色膠料的補強則使用被稱為白炭黑的二氧化硅(SiO2)。 橡膠道口板