(2) 时间
硫化时间和硫化温度是密切相关的。在硫化过程中,硫化胶的各项物理、力学性能达到或接近最佳点时,这时的硫化程度称为正硫化。在一定温度下达到正硫化所需的硫化时间称为正硫化时间,一定的硫化温度对应有一定的正硫化时间。当胶料配方和硫化温度一定时,硫化时间决定硫化程。论文网
(3) 压力
硫化压力是指,橡胶混炼胶在硫化过程中,其单位面积上所承受的压力。它是保证橡胶零件几何尺寸、结构密度、物理机械的重要因素,同时也能保证零件表面光滑无缺陷,达到橡胶制品的密封要求。
1.1.2 硫化过程的四个阶段
(1) 诱导期
又称焦烧期,为硫化的起步阶段,是指橡胶在硫化开始的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内有良好的流动性。
意义:诱导期的长短决定了胶料的加工安全性,诱导期短,加工安全性差;诱导期太长,会降低生产效率。这一阶段的长短取决于配合剂的种类和数量。
(2) 热硫化期
又称欠硫期,为预硫阶段,诱导期以后橡胶开始交联的阶段。在此阶段,随着橡胶与硫磺的交联反应的迅速进行,橡胶的交联程度逐渐增加,并形成网状结构,橡胶的物理机械性能逐渐上升,但尚未达到预期的水平,但有些性能如抗撕裂性、耐磨性等却优于正硫化阶段的胶料。
意义:预硫时间的长短反映了硫化反应速度的快慢。(主要取决于配方)
(3) 正硫期
橡胶的交联反应达到一定程度,此时的各项物理性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。此时交联、裂解反应达到平衡,因此胶料的物理机械性能在此阶段也保持恒定,所以也成为平坦硫化阶段。
意义:这个阶段橡胶的综合性能最好,是选取正硫化时间的范围。
(4) 过硫期
正硫化以后继续硫化的阶段。在过硫化阶段氧化和热断链反应占主导地位,因此胶料出现物理机械性能下降。
意义:过硫阶段的性能变化情况反映了硫化平坦期的长短,不仅表明了胶料热稳定性的高低,而且对硫化工艺的安全性以及制品硫化质量有直接影响。
1.2 硫化曲线及其特性参数的含义
图 1.1 硫化曲线及其特性参数的含义
1.3 硫磺硫化体系
1.3.1 普通硫化体系(CV)
由硫磺和少量促进剂等配合剂组成,以多硫键交联为主。
一般用量范围:硫磺2~3份;促进剂0.5~0.6份
特点为耐高温性能较差,压缩永久变形大,过硫后易出现返原现象,但耐屈挠疲劳性较好、在室温条件下的机械强度较高,而且胶料及制品不易喷霜。
1.3.2 有效硫化体系(EV)
这种硫化体系有两种:一种是低用量硫磺加高用量的促进剂;另一种是不用硫磺而采用高用量的高效硫载体作为硫化剂。由于本课题采用硫黄硫化,所以只取第一种体系。
一般用量范围:硫磺0.3~0.5份;促进剂3.0~5.0份
特点为需要较长的焦烧时间,活性剂应使用足量的硬脂酸。EV体系几乎没有硫化返原现象,而且硫化均匀性好,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。