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橡膠硫化曲線上的參數(shù)、硫化的各個(gè)階段及其它們之間的關(guān)系

閱讀：5144 發(fā)布時(shí)間：2015-6-16

在某一溫度下測定橡膠在硫化過程中某一物理性能與硫化時(shí)間關(guān)系的曲線。一般情況下，用硫化膠的拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長率、定伸應(yīng)力和硬度等分別對硫化時(shí)間作圖，就可以得到硫化曲線。目前通常用硫化儀直接繪出硫化曲線，由硫化曲線可以觀察膠料硫化的整個(gè)過程，按橡膠交聯(lián)情況的不同可分為:硫化誘導(dǎo)期、熱硫化階段、平坦硫化階段和過硫階段。從硫化曲線可以求得膠料焦燒性能、硫化速率、佳硫化時(shí)間、硫化平坦性以及抗過硫返原性能等。

　　硫化曲線上的參數(shù)、硫化的各個(gè)階段及其它們之間的關(guān)系可以在硫化溫度下，開始轉(zhuǎn)矩下降，也就是粘度下降，到低點(diǎn)后又開始上升，這表示硫化的開始，隨著硫化的進(jìn)行，轉(zhuǎn)矩不斷上升并達(dá)到大值。

ML(小轉(zhuǎn)矩)；

　　MH(大轉(zhuǎn)矩)；

　　TH(理論正硫化時(shí)間)；

　　M10：ML十(MH—ML)X 10％，

　　T10(焦燒時(shí)間)；

　　M90：ML十(MH—ML)X 90％，

　　T9O(工藝正硫化時(shí)間)。

　流變圖曲線上的各硫化階段：誘導(dǎo)期，熱硫化期，正硫化期，過硫化期。

　　在硫化反應(yīng)開始前，膠料必須有充分的遲延作用時(shí)間以便進(jìn)行混煉、壓延、壓出、成型及模壓時(shí)充滿模型。一旦硫化開始，反應(yīng)要迅速。因此，硫化誘導(dǎo)期對橡膠加工生產(chǎn)安全至關(guān)重要．是生產(chǎn)加工過程的一個(gè)基本參數(shù)。在熱硫化階段，橡膠與硫磺的交聯(lián)反應(yīng)迅速進(jìn)行，曲線的斜率即硫化速率與交聯(lián)鍵生成速度基本一致，并符合一級反應(yīng)方程式。從硫化時(shí)間對交聯(lián)密度關(guān)系可得下列方程式，

　　式中 Vut——硫化時(shí)間為，時(shí)的交聯(lián)密度；

　　K ——交聯(lián)反應(yīng)速度常數(shù)；

　　t ——硫化時(shí)間；

　　ti ——硫化誘導(dǎo)時(shí)間；

　　Vu ——交聯(lián)密度；

　　Vu∞——大交聯(lián)密度。

　　按照式(2—1)將Vut。對硫化時(shí)間進(jìn)行標(biāo)繪．可得到流變圖所示的交聯(lián)反應(yīng)的動力學(xué)曲線，它與流變圖的熱硫化段的硫化曲線相同。從流變圖曲線可見，交聯(lián)反應(yīng)自ti開始，交聯(lián)密度近似直線增加，后達(dá)大值。從理論上，膠料達(dá)到大交聯(lián)密度時(shí)的硫化狀態(tài)稱為正硫化，它與流變圖中的對應(yīng)點(diǎn)是硫化儀中的大轉(zhuǎn)矩MH。所以正硫化時(shí)間是指膠料達(dá)到大交聯(lián)密度時(shí)所需要時(shí)間。顯然，由交聯(lián)密度來確定正硫化是比較合理的，它是現(xiàn)代各種硫化測量技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

　　(四)理想的橡膠硫化曲線

　　較為理想的橡膠硫化曲線應(yīng)滿足下列條件：

　　(1)硫化誘導(dǎo)期要足夠長，充分保證生產(chǎn)加工的安全性；

　　(2)硫化速度要快，提高生產(chǎn)效率．降低能耗；

　　(3)硫化平坦期要長。

　　要實(shí)現(xiàn)上述條件，必須正確選擇硫化條件和硫化體系。目首比較理想的是遲效性的次磺酰胺類促進(jìn)劑的硫化體系。

表征硫化儀性能的幾個(gè)方面

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