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橡胶硫化常见的六大硫化体系

2024/09/19 22:30:17

  一、硫liu磺huang硫liu化hua体系

  (1)常规硫liu化hua体系:由硫liu磺huang和少量促进剂等配合剂组成,以多硫键交联为主。耐高温性能较差,压缩永yong久jiu变形大,过硫后易出现返原现象,但耐屈挠疲劳行较好、机械强度较高,胶料及制品不易喷霜。

  (2)有效、半有效硫liu化hua体系:硫liu磺huang用量一般在0.5份以下,常用量为0.35份,配合较大量的促进剂,需要较长的焦烧时间(超速促进剂与后效性并用),活性剂应使用足量的硬脂酸(1-8份)。几乎没有硫liu化hua返原现象,,硫liu化hua均匀性好,耐热性好,压缩变形低,生热小。缺点为抗屈挠疲劳性差,易发生喷霜现象。采用高TMTD的有效硫liu化hua体系配方虽然使用广泛,但加工稳定性差,切喷霜严重。

  硫黄喷霜

  橡胶中的硫黄向其表面迁移并在表面形成结晶,这种现象称之为喷霜。不论是未硫liu化hua胶或硫liu化hua胶都会发生这种现象。

  未硫liu化hua胶发生喷霜时,对胶料的粘接会带来困难,导致粘接不良;若喷霜现象严重,在制造模压制品或移模注片制品时,喷出的硫黄会滞留在横具的凹陷部,这样,容易形成缺胶。这是由于硫黄在短时间内不能溶解于橡胶中造成的。

  防止未硫liu化hua橡胶喷霜的第di一yi项措施是减少硫黄的配合量,但减少硫黄配合量后,硫liu化hua胶的弹性模量会急剧下降,硬度也降低。因此,减少硫黄配合量要慎重。该文作者认为半成品胶料的硫黄配合量可降低到2份这样的临界点。

  假如不减少硫黄量,则可以通过添加不溶性硫黄来解决该问题。若不能把全部硫黄换成不溶性硫黄,可将一半硫黄置换成不溶性硫黄。这样几乎可达到预期的目的。

  以上方法,适用于面向外加工的工厂所用的未硫liu化hua胶。外加工工厂,不会象作者本公司的工厂那样严格管理,入库的原材料经过数日后仍存放在库房里未使用,尤其存放在寒冷的库房里,这样会诱发喷霜,产生不溶性硫黄的效果。

  硫liu化hua后的橡胶制品经过一段时间后也会发生喷霜。作为预防措施,在计划减少硫黄配合量以前,就应该留意完全硫liu化hua问题。硫liu化hua温度、硫liu化hua时间是否适宜,不要寄希望于考虑稍微延长一点硫liu化hua时间为好。但是无论如何,高温短时间硫liu化hua是不合适的。

  橡胶制品在硫liu化hua后应避免日光直射与急剧冷却,应注意存放在自然通风的地方。在这种情况下,在容器上盖上由帆布等制成的布套,这样可以防止喷霜现象的发生。在硫liu化hua后产生的喷霜现象中,不溶性硫黄是不起作用的。

  与喷霜稍有不同的是,冬季橡胶胶浆中会出现肉眼看得见的硫黄结晶,若用放大镜看,则能清楚地看出这是一些斜方晶体。一旦有这样的结晶产生,在用毛刷涂布胶浆时会在毛刷的端部附着结晶体,在胶浆涂面上形成凹痕;而用涂胶机进行涂胶时,则在刮胶刀的刀刃部位形成结晶,像一条条纵向胶痕。

  防止措施是:在硫黄配合中加入相当于硫黄所需量半数的不溶性硫黄,在使用胶浆时仅从胶浆槽中取所需的量,暂时不用的胶浆存放在胶浆槽内,慢慢搅拌以备待用。

  二、金属氧yang化hua物硫liu化hua体系

  优点是硫liu化hua胶硬度和拉伸强度较高,并用环氧树脂后,可提高硫liu化hua胶的耐热性和动态性能

  常用的有氧yang化hua锌、氧yang化hua镁、氧yang化hua钙、氢氧yang化hua钙等。氧yang化hua锌容易焦烧,加SA后可稍缓和焦烧倾向。氧yang化hua镁和氧yang化hua钙焦烧倾向较小,并以氢氧yang化hua钙最zui好hao。氧yang化hua镁用量以稍多为宜,增加用量可提高胶料硫liu化hua速度,并提高硫liu化hua胶强度和硬度。

  缺点是生热大,耐屈挠性能差。

  三、过氧yang化hua物类硫liu化hua体系

  优点是压缩永yong久jiu变形低,耐热耐寒性良好,胶料硫liu化hua时间短,不污染金属,便于制得透明橡胶。

  缺点是一般不能用于热空气硫liu化hua,撕裂性能较差。

  (1)简单型:之改硫liu化hua体系只有有机过氧yang化hua物,或包括防焦剂。该体系优点为硫liu化hua胶的压缩变形小,缺点是硫liu化hua过程中焦烧可控程度低,几乎不存在硫liu化hua诱导期。

  (2)后效性:该体系硫liu化hua组分由过氧yang化hua物、活性剂和防焦剂组成。特点是为可控制焦烧时间,又不影响硫liu化hua效率。硫liu化hua特性与后效性硫liu磺huang硫liu化hua体系相似。

  过氧yang化hua物硫liu化hua体系温度系数比硫liu磺huang硫liu化hua体系高。温度每提高10度,硫liu化hua速度约提高两倍。(硫liu磺huang硫liu化hua体系提高一倍)焦烧性能亦是如此。

  四、树脂类硫liu化hua体系

  特点是形成热稳定较高的C-C键和醚键交联。能提高硫liu化hua胶的耐热、耐屈挠性能,硫liu化hua时几乎没有硫liu化hua返原现象。

  硫liu磺huang、促D、DM、TMTD、CZ及胺类防老剂都会降低其硫liu化hua效率。以胺类防老剂和促D影响最为严重。该体系中用酚类防老剂为佳。

  环氧树脂硫liu化hua剂对含羧基的橡胶和CR有较好的硫liu化hua效果,硫liu化hua胶具有良好的耐屈挠性,生热小,与黄铜粘接性能好,但耐老化性能较差。硫liu化huaCR时,最宜用量为8-9份,用ZNO活化。

  五、醌肟类硫liu化hua体系

  生成C-N交联结构,具有较高的热稳定性,但易使橡胶大分子链老化降解,价格贵,主要用于IIR。

  常用的有GMF和DBGMF,前者硫liu化hua速度快,焦烧时间短,用量一般为2-3份,后者用量为6-9份。

  常用活性剂有四氧yang化hua三铅、一氧yang化hua铅等金属氧yang化hua物和促DM。促DM3 _4份,氧yang化hua铅6-10份。加1-2份硫liu磺huang能改善硫liu化hua胶性能,ZNO也有益于硫liu化hua,用量为3-5份。SA和槽法炭黑等酸性物质,会显著缩短焦烧时间,常用的防焦剂有邻苯二钾酸酐。

  六、多元胺硫liu化hua体系

  氟橡胶专用硫liu化hua体系,也可用于ACM,PUR。优点为硫liu化hua胶耐热性能好,压缩永yong久jiu变形中等。缺点是耐酸性较差。由胺类硫liu化hua剂和酸吸收剂组成。

  用氧yang化hua镁作酸吸收剂时:硫liu化hua胶耐热好,压缩永yong久jiu变形中等。应用广,但耐酸胶料不用。用氧yang化hua钙作酸吸收剂时:硫liu化hua胶不易起泡,压缩永yong久jiu变形好,电性能好,耐酸性好,但分散差,易焦烧,耐热差。

  用氧yang化hua铅作酸吸收剂时:适用于强酸或强氧yang化hua剂胶料,但耐热、撕裂性能差。

  用氧yang化hua锌作酸吸收剂时:适用于耐水性胶料、也耐酸,但耐热及压缩永yong久jiu变形差。

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