橡膠硫化原理工藝課件講解

第7章橡膠的硫化工藝首頁一頁末頁1血二第7章1目錄7.1硫化對結構與性能的影響7.2硫化歷程7.3正硫化及其測定方法74硫化條件的選取及確定7.5硫化介質及硫化熱效應7.6硫化方法首頁一頁目錄271硫化對結構與性能的影響·在橡膠制品生產(chǎn)過程中,硫化是最后一道加工工序。在這道工序中,橡膠經(jīng)過一系列復雜的化學反應,由線型結構變成體型結構,失去了混煉膠的可塑性具有了交聯(lián)橡膠的高彈性,進而獲得優(yōu)良的物理機械性能、耐熱性、耐溶劑性及耐腐蝕性能提高橡膠制品的使用價值和應用范圍。首頁一頁末頁⑤配大號71硫化對結構與性能的影響3◆硫化前線形結構,分子間以范德華力相互作用性能:可塑性大,伸長率高,具可溶性硫化時分子被引發(fā),發(fā)生化學交聯(lián)反應硫化后網(wǎng)狀結構,分子間主要已以化學鍵結合結構:1)化學鍵;2)交聯(lián)鍵的位置;3)交聯(lián)程度;4)交聯(lián)性能:1)力學性能(定伸強度、硬度、拉伸強度、伸長率、彈性);2)物理性能;3)化學穩(wěn)定性首頁一頁末頁◆硫化前線形結構,分子間以范德華力相互作用4硫化后橡膠的性能變化以天然橡膠為例,隨硫化程度的提高1)力學性能的變化彈性扯斷強度定伸強度撕裂強度提高硬度伸長率壓縮永久變形疲勞生熱降低首頁一頁硫化后橡膠的性能變化52)物理性能的變化透氣率、透水率降低不能溶解,只能溶脹耐熱性提高3)化學穩(wěn)定性的變化化學穩(wěn)定性提高原因:a.交聯(lián)反應使化學活性很高的基團或原子不復存在,使老化反應難以進行b.網(wǎng)狀結構阻礙了低分子的擴散,導致橡膠老化的自由基難以擴散。首頁一頁末頁2)物理性能的變化67.2硫化歷程在硫化過程中,各種性能均會隨硫化的進程而發(fā)生變化這種變化曲線能夠反映膠料的硫化歷程,故稱為硫化歷程圖。下圖為用硫化儀測出的硫化歷程曲線。該曲線反映膠料在一定硫化溫度下,轉子的轉矩隨硫化時間的變化AA焦燒階段;B熱硫化階段;C.平坦硫化階段;D過硫化階段A1操作焦燒時間;A2剩余焦燒時間首頁一頁末頁7.2硫化歷程7模型硫化時間操殘非返原作余b性膠料時時a返原性膠料間間焦燒時間,熱硫化時間時間誘導階段,預硫階段,正硫化階段過硫化階段平坦硫化階段)首頁一頁末頁8艦常模型硫化時間81.焦燒階段(焦燒期一硫化起步階段,硫化誘導期)圖中的ab段稱為膠料的焦燒階段,此時交聯(lián)尚未開始,膠料在模腔內(nèi)具有良好的流動性,也稱為硫化誘導階段。膠料焦燒時間的長短決定膠料的焦燒性能和操作安全性。膠料焦燒時間受膠料中硫化促進劑和膠料本身的熱歷史的影響較大。◆焦燒時間既包括橡膠在加工過程中由于熱積累消耗掉的焦燒時間A1,稱為操作焦燒時間;也包括膠料在模腔中保持流動性的時間A2,稱為剩余焦燒時間。首頁一頁末頁9艦常1.焦燒階段(焦燒期一硫化起步階段,硫化誘導期)9硫化起步——硫化時,膠料開始變硬而后不能進行熱塑性流動的那一點時間(焦燒)焦燒期的長短:決定了膠料的焦燒性及操作安全性。取決于配方,特別是促進劑。可用遲效性促進劑:CZ◆焦燒時間的起點:實際上是從混煉時加入硫磺的那一時刻開始◆焦燒階段的終點膠料開始發(fā)硬并喪失流動性。首頁一頁頁10金血煮大硫化起步——硫化時,膠料開始變硬而后不能進行熱塑性流動10橡膠硫化原理工藝課件講解11橡膠硫化原理工藝課件講解12橡膠硫化原理工藝課件講解13橡膠硫化原理工藝課件講解14橡膠硫化原理工藝課件講解15橡膠硫化原理工藝課件講解16橡膠硫化原理工藝課件講解17橡膠硫化原理工藝課件講解18橡膠硫化原理工藝課件講解19橡膠硫化原理工藝課件講解20橡膠硫化原理工藝課件講解21橡膠硫化原理工藝課件講解22橡膠硫化原理工藝課件講解23橡膠硫化原理工藝課件講解24橡膠硫化原理工藝課件講解25橡膠硫化原理工藝課件講解26橡膠硫化原理工藝課件講解27橡膠硫化原理工藝課件講解28橡膠硫化原理工藝課件講解29橡膠硫化原理工藝課件講解30橡膠硫化原理工藝課件講解31橡膠硫化原理工藝課件講解32橡膠硫化原理工藝課件講解33橡膠硫化原理工藝課件講解34橡膠硫化原理工藝課件講解35橡膠硫化原理工藝課件講解36橡膠硫化原理工藝課件講解37橡膠硫化原理工藝課件講解38橡膠硫化原理工藝課件講解39橡膠硫化原理工藝課件講解40橡膠硫化原理工藝課件講解41橡膠硫化原理工藝課件講解42橡膠硫化原理工藝課件講解43橡膠硫化原理工藝課件講解44橡膠硫化原理工藝課件講解45橡膠硫化原理工藝課件講解46橡膠硫化原理工藝課件講解47橡膠硫化原理工藝課件講解48橡膠硫化原理工藝課件講解49第7章橡膠的硫化工藝首頁一頁末頁1血二第7章50目錄7.1硫化對結構與性能的影響7.2硫化歷程7.3正硫化及其測定方法74硫化條件的選取及確定7.5硫化介質及硫化熱效應7.6硫化方法首頁一頁目錄5171硫化對結構與性能的影響·在橡膠制品生產(chǎn)過程中,硫化是最后一道加工工序。在這道工序中,橡膠經(jīng)過一系列復雜的化學反應,由線型結構變成體型結構,失去了混煉膠的可塑性具有了交聯(lián)橡膠的高彈性,進而獲得優(yōu)良的物理機械性能、耐熱性、耐溶劑性及耐腐蝕性能提高橡膠制品的使用價值和應用范圍。首頁一頁末頁⑤配大號71硫化對結構與性能的影響52◆硫化前線形結構,分子間以范德華力相互作用性能:可塑性大,伸長率高,具可溶性硫化時分子被引發(fā),發(fā)生化學交聯(lián)反應硫化后網(wǎng)狀結構,分子間主要已以化學鍵結合結構:1)化學鍵;2)交聯(lián)鍵的位置;3)交聯(lián)程度;4)交聯(lián)性能:1)力學性能(定伸強度、硬度、拉伸強度、伸長率、彈性);2)物理性能;3)化學穩(wěn)定性首頁一頁末頁◆硫化前線形結構,分子間以范德華力相互作用53硫化后橡膠的性能變化以天然橡膠為例,隨硫化程度的提高1)力學性能的變化彈性扯斷強度定伸強度撕裂強度提高硬度伸長率壓縮永久變形疲勞生熱降低首頁一頁硫化后橡膠的性能變化542)物理性能的變化透氣率、透水率降低不能溶解,只能溶脹耐熱性提高3)化學穩(wěn)定性的變化化學穩(wěn)定性提高原因:a.交聯(lián)反應使化學活性很高的基團或原子不復存在,使老化反應難以進行b.網(wǎng)狀結構阻礙了低分子的擴散,導致橡膠老化的自由基難以擴散。首頁一頁末頁2)物理性能的變化557.2硫化歷程在硫化過程中,各種性能均會隨硫化的進程而發(fā)生變化這種變化曲線能夠反映膠料的硫化歷程,故稱為硫化歷程圖。下圖為用硫化儀測出的硫化歷程曲線。該曲線反映膠料在一定硫化溫度下,轉子的轉矩隨硫化時間的變化AA焦燒階段;B熱硫化階段;C.平坦硫化階段;D過硫化階段A1操作焦燒時間;A2剩余焦燒時間首頁一頁末頁7.2硫化歷程56模型硫化時間操殘非返原作余b性膠料時時a返原性膠料間間焦燒時間,熱硫化時間時間誘導階段,預硫階段,正硫化階段過硫化階段平坦硫化階段)首頁一頁末頁8艦常模型硫化時間571.焦燒階段(焦燒期一硫化起步階段,硫化誘導期)圖中的ab段稱為膠料的焦燒階段,此時交聯(lián)尚未開始,膠料在模腔內(nèi)具有良好的流動性,也稱為硫化誘導階段。膠料焦燒時間的長短決定膠料的焦燒性能和操作安全性。膠料焦燒時間受膠料中硫化促進劑和膠料本身的熱歷史的影響較大?！艚篃龝r間既包括橡膠在加工過程中由于熱積累消耗掉的焦燒時間A1,稱為操作焦燒時間;也包括膠料在模腔中保持流動性的時間A2,稱為剩余焦燒時間。首頁一頁末頁9艦常1.焦燒階段(焦燒期一硫化起步階段,硫化誘導期)58硫化起步——硫化時,膠料開始變硬而后不能進行熱塑性流動的那一點時間(焦燒)焦燒期的長短:決定了膠料的焦燒性及操作安全性。取決于配方,特別是促進劑。可用遲效性促進劑:CZ◆焦燒時間的起點:實際上是從混煉時加入硫磺的那一時刻開始◆焦燒階段的終點膠料開始發(fā)硬并喪失流動性。首頁一頁頁10金血煮大硫化起步——硫化時,膠料開始變硬而后不能進行熱塑性流動59橡膠硫化原理工藝課件講解60橡膠硫化原理工藝課件講解61橡膠硫化原理工藝課件講解62橡膠硫化原理工藝課件講解63橡膠硫化原理工藝課件講解64橡膠硫化原理工藝課件講解65橡膠硫化原理工藝課件講解66橡膠硫化原理工藝課件講解67橡膠硫化原理工藝課件講解68橡膠硫化原理工藝課件講解69橡膠硫化原理工藝課件講解70橡膠硫化原理工藝課件講解71橡膠硫化原理工藝課件講解72橡膠硫化原理工藝課件講解73橡膠硫化原理工藝課件講解74橡膠硫化原理工藝課件講解75橡膠硫化原理工藝課件講解76橡膠硫化原理工藝課件講解77橡膠硫化原理工藝課件講解78橡膠硫化原理工藝課件講解79橡膠硫化原理工藝課件講解80橡膠硫化原理工藝課件講解81橡膠硫化原理工藝課件講解82橡膠硫化原理工藝課件講解83橡膠硫化原理工藝課件講解84橡膠硫化原理工藝課件講解85橡膠硫