1.3.3 半有效硫化体系(SEV)

硫磺和促进剂用量介于普通和有效硫化体系之间或用硫磺给予体部分取代普通硫化体系中的硫磺而构成的硫化体系:

一般用量范围:促进剂用量/硫磺用量为1(或稍大于1)文献综述

半有效硫化体系正硫化时的交联结构以单硫键和双硫键为主,该体系硫化胶兼具耐热、耐疲劳和抗硫化返原等多种综合性能。

1.4 橡胶硫化动力学

1.4.1 简介

对橡胶硫化反应动力学的研究,最早采用的是唯象动力学研究方法(也称经典化学动力学研究方法,它是从化学动力学的原始实验数据,即从浓度c与时间t这两者的关系出发,经过分析获得某些反应动力学参数,例如反应速率常数k、活化能Ea、指前因子A。用这些参数可以表征反应体系的速率特征)

但这些早期关于用动力学方法的研究,大多数都是针对热固性材料进行的。直到19世纪后期,化学反应动力学法的研究才慢慢兴起。

与唯象动力学方法不同,化学动力学方法则是建立在对硫化反应全面理解的基础之上的,即以硫化反应机理为基础。这种方法能够将加工条件、硫化胶的结构与性能直接同胶料配方关联起来,对硫化胶结构与性能的调控具有指导意义。由于硫化的复杂性和硫化胶的不溶不熔性,人们至今未能完全了解硫化反应的机理,但人们一直没有停止对硫化机理的探讨。

在20世纪五十至六十年代,人们开始研究硫化阶段的动力学过程,并将其按一级动力学处理,至今已经建立起了许多描述硫化反应动力学的模型。

1.4.2 研究方法

目前人们对硫化反应动力学机理的研究已取得了许多有意义的成果, 但研究中仍存在一定的局限性。因此,研究硫化反应的动力学机理时。应该把各种不同的方法结合起来,相互补充,综合分析,才能使得出的结论更可靠。

下面介绍一下目前流行的三中研究方法:

(1) 物理-化学方法

在采用物理-化学方法对在不同时间段的硫化反应进行测试时,需采用快速冷却的方法终止某个阶段的硫化反应,但事实上这是不可能完全实现的,这就对测试结果的可靠性产生了影响。此方法还存在测试不连续、耗时长和时效性差等缺点。对硫磺等硫化剂含量的分析结果也不是对硫化过程的正确反映,因为硫磺还会与其它助剂反应而被消耗, 就是用于交联的硫磺也存在效率问题,因为硫化胶中有单硫键、双硫键、多硫键和环状等多种结构。

(2) DSC法

DSC法是热分析方法,此方法测试的试样可以很微小,而且对形状也无要求,测试过程连续,时间短,结果较为准确,对研究硫化反应动力学意义极大,但是这种方法对那些硫化中放热量不高的橡胶是不适用的,从而限制了其应用范围。

(3) 硫化仪法

硫化仪方法的优点是操作简单、测试快速,而且硫化曲线连续,可以提供比较多的信息,因此被广泛应用于研究橡胶硫化反应过程。但通过硫化仪作出的硫化曲线反映的是硫化过程中转矩与硫化时间的关系,而以此为依据研究硫化反应的动力学机理就显得不够严谨,因为硫化反应动力学机理虽与胶料的力学性能变化有密切的关系,但仍存在着本质的差异,不能把二者等同起来。

1.5 橡胶的注射成型

橡胶的注射成型是生产需要精度和高生产率的小或/和复杂部件、或是安装在其他组件内部的部件的理想选择。与压制成型技术相比,注射成型可以改善产品的均匀性,允许更多多功能性的形状,并且还降低材料成本。

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