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教您怎樣選擇橡膠硫化儀試驗(yàn)時(shí)的溫度
教您怎樣選擇橡膠硫化儀試驗(yàn)時(shí)的溫度
硫化儀用于分析、測定橡膠硫化過程的焦燒時(shí)間,、正硫化時(shí)間,、硫化速率,、模量以及硫化平坦等性能指標(biāo),,是用于研制新產(chǎn)品、研究膠料配方及檢定產(chǎn)品質(zhì)量的檢測儀器,。生產(chǎn)橡膠制品的廠家可以用硫化儀進(jìn)行制品重現(xiàn)性,、穩(wěn)定性的測試,并進(jìn)行橡膠配方的設(shè)計(jì)和檢測,。生產(chǎn)廠家可以在生產(chǎn)線上進(jìn)行在線檢測,,掌握每一批、甚至每一時(shí)刻橡膠的硫化特性是否滿足制品要求,。
1,、什么是硫化溫度
橡膠硫化溫度是硫化三大要素之一,是橡膠進(jìn)行硫化反應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng))的基本條件,,直接影響橡膠硫化速度和制品的質(zhì)量,。與所有化學(xué)反應(yīng)一樣,硫化反應(yīng)隨著溫度升高而加快,,易于生成較多的低硫交聯(lián)鍵,;硫化溫度低,則速度慢,,生成效率低,,生成較多的多硫交聯(lián)鍵。硫化溫度并且大體適用范特霍夫定律,,即溫度每上升8~10℃(約相當(dāng)于一個(gè)表壓的蒸汽壓力),,其反應(yīng)速度約增加一倍;或者說,,反應(yīng)時(shí)間約減少一半,。
2. 怎樣選擇硫化溫度
2.1 橡膠的種類隨著室溫硫化膠料的增加和高溫硫化的出現(xiàn),,硫化溫度趨向兩個(gè)。從提高硫化效率來說,,應(yīng)當(dāng)認(rèn)為硫化溫度越高越好,,但實(shí)際上不能無限提高硫化溫度。橡膠為高分子聚合物,,高溫會(huì)使橡膠分子鏈產(chǎn)生裂解反應(yīng),,導(dǎo)致交聯(lián)鍵斷裂,即出現(xiàn)“硫化返原”現(xiàn)象,,從而使硫化膠的物理機(jī)械性能下降,。如高溫硫化天然橡膠時(shí),溶于橡膠中的氧隨著溫度提高而活性加大,,引起強(qiáng)烈的氧化作用,,破壞了橡膠的組織,降低了硫化膠的物理機(jī)械性能,。
綜合考慮各橡膠的耐熱性和“硫化返原”現(xiàn)象,,各種橡膠建議的硫化溫度如下:
NR 在140-150℃,不超過160℃,;
順丁橡膠,、異戊橡膠和氯丁橡膠在150-160℃,不超過170℃
丁苯橡膠,、丁腈橡膠可采用150℃以上,,但不超過190℃;
丁基橡膠,、三元乙丙橡膠一般選用160-180℃,,不超過200℃;
硅橡膠,、氟橡膠一般采用二段加硫,,一段溫度可選170-180℃,二段硫化則選用200-230℃,,按工藝要求可在4-24h 范圍內(nèi)選擇,。
2.2 橡膠配方中硫化體系的類型
按照終制品不同性能的要求,橡膠配方選用不同的硫化體系,。硫化體系不同,,則硫化特性不同,有的需要高活化溫度,,有的需要低活化溫度,。因此要根據(jù)實(shí)際的硫化體系來選擇相應(yīng)的硫化溫度。通常,,普通硫磺硫化體系,,其硫化溫度選取范圍為130-160℃,,具體需要根據(jù)所使用的促進(jìn)劑的活性溫度和制品的物理機(jī)械性能來確定。
促進(jìn)劑的活性溫度較低或制品要求高強(qiáng)度,、較低的定伸應(yīng)力和硬度時(shí),,硫化溫度可選擇較低一些,這樣生成較多的多硫交聯(lián)鍵,;
促進(jìn)劑的活性溫度較高或制品要求高定伸應(yīng)力和硬度,、較低伸長率時(shí),硫化溫度宜采用高一些,,這樣生成較多的低硫交聯(lián)鍵,。
有效、半有效硫化體系,,硫化溫度一般掌握在160-165℃之間,,過氧化物及樹脂等非硫磺硫化體系,硫化溫度適合選擇170-180℃.尤其要指出,,對(duì)于EPDM,,NBR硫磺硫化的配方,如設(shè)計(jì)需要二次加硫,,一次加硫與二次加硫的溫度和時(shí)間影響終制品的壓縮變形和硬度等機(jī)械性能均比較大,;而過氧化物硫化的配方,一次加硫的溫度尤為重要,,在180℃以上,若一次加硫溫度不足,,二次加硫補(bǔ)足的效果甚低,。即過氧化物硫化的配方,二次加硫?qū)K物性的影響很小,。
橡膠屬于熱的不良導(dǎo)體,,受熱升溫較慢。對(duì)于厚制品來說,,采用高溫硫化很難使內(nèi)外層膠料同時(shí)達(dá)到平坦范圍,;造成制品外表部分恰好正硫化時(shí),而內(nèi)部出現(xiàn)欠硫化,?;蛘邇?nèi)部恰好出現(xiàn)正硫化時(shí),而外部已過硫化,。為了保證厚制品硫化均勻,,除了配方設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮膠料的硫化平坦性外,在選擇硫化溫度時(shí),,也要考慮硫化溫度低一些或采用逐步升溫的操作方法,。
l對(duì)于薄制品,,硫化溫度可以適當(dāng)高點(diǎn)。
對(duì)于夾織物的橡膠制品,,通常硫化溫度不高于140℃.而發(fā)泡橡膠,,需要按照發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑的分解溫度選擇適宜的硫化溫度。