橡胶制品(rubberproduct)指以天然及合成橡胶为原料生产各种橡胶制品的活动,还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶,其中产量最大的是丁苯橡胶。橡胶产品是由橡胶原料进行密炼机炼胶后制成的混炼胶作原材料,在炼胶时根据所需橡胶制品的特性而设计配方,并且定下所需要的产品硬度。产品制作成型由橡胶平板硫化机进行模压成型。产品成型后最后进行飞边处理,把产品表面处理光滑无毛刺。
壹、什么叫硫化,硫化工艺在橡胶制品生产中有何意义?
把具有塑性的胶料转变为弹性的硫化胶的过程,这在工艺上称为硫化。“硫化”一词是由古得易于年创立的,当时是指硫黄与橡胶共热的相互作用过程。后来发现除硫黄外,尚有许多化学药品也能使橡胶产生“硫化”作用。橡胶硫化过程的实质是:橡胶分子链在化学的或物理的因素作用下产生化学交联作用,变成空间网状结构。因此,现在硫化一词是指包括硫黄在内的许多化学药品与橡胶产生交联作用的过程。
硫化是橡胶制品制造工艺的最后一个工序,在这工序中,橡胶经历着一系列复杂的化学变化,使塑性的橡胶变为弹性的或硬质的橡胶,从而获得更完善的物理机械性能和化学性能。使橡胶材料成为更有价值的材料。产品的质量和使用寿命,在很大程度上取决于硫化过程。因此硫化工艺对橡胶及其制品制造和应用都具有十分重要的意义。
贰、硫化反应过程分为哪几个阶段?
硫化过程是一种复杂的化学反应过程,其中包含着橡胶分子与硫化剂及其它配合剂之初间的一系列化学斥。以及在形成见网状结构时伴随产生的各种付反应。在诸多的反应中,以橡胶分子与硫化剂之间的反应为主,它是生成交联链的基本反应,而其它的反应则次之。
硫化反应过程大体上可分交三个阶段:第一阶段为诱导阶段,在这阶段中,首先是硫化剂分子和促进剂之前反应成一种活性更大的中间化合物,然后进一步引发橡胶分子链,产生可交联的游离基。第二阶段为交联反应阶段,即可交联的游离基与橡胶分子链之前产生连锁反应,生成交联键。第三阶段为网构成熟阶段,在这阶段中的前半阶段中交联反应已趋于完成,已形成的交联键开始发生重排和裂解等反应,出现交联与裂解的两种过程,在这阶段的后半段,交联反应已基本停止,随之而发生的主要是交联键重排和热裂解等的反应,最后即得到硫化胶。
叁、橡胶硫化后其性能为何会发生变化?是怎样变化的?
物质的性质决定于物质的结构。未硫化橡胶的线型大分子呈卷曲状并处于自由运动状态,当受外力作用时,大分子链段易发生位移,即存在较大的塑性流动,硫化后,柔软的长链橡胶分子通过交联变成空间网状结构,因而大分子链的相对运动受到一定限制。在外力作用下,不易发生较大位移,而产生较高的应力和定伸强度,物理机械性能和化学性能获得了改善。
肆、橡胶的硫化历程分为哪个阶段?各阶段具有何意义?
在硫化过程中,橡胶的各种性能都随硫化时间增加而发生变化。若将橡胶的某一项性能的变化与对应的硫化时间作图,则可得到一个曲线图形。这种曲线图可以显示胶料的整个硫化历程,故称为硫化历程图。橡胶的性能随硫化时间的增加而变化,橡胶的硫化历程可分为四个阶段:焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段,过硫阶段。
焦烧阶段相当于硫化反应中的诱导期,又称焦烧时间,即胶料从混炼开始加入硫化剂之后一直到停止了塑性流动这一段时间。在这段时间内,交联尚未开始,胶料具有流动性,可进行各种加工和硫化胶料在模型内进行流动充满模型。热硫化阶段是硫化反应中交联反应阶段,橡胶逐渐生成网构,于是橡胶的弹性和强度急剧上升。
这个阶段常作为硫化反应速度的标志。平坦硫化阶段中制品的硫化已达到适当的交联度——正硫化。在这段时间里,硫化胶的各项物理机械性能分别达到或接近最佳点或取得最佳综合平衡,所以作为选取正硫化时间的范围。过硫阶段中交联键发生重排作用,以及交联键和链段热裂解反应。因此胶料的扯断强度显著下降,(对天然胶)又称硫化“返原”现象。返原的快慢,决定了硫化平坦线的宽和窄,但对丁苯橡胶,顺丁橡胶等合成胶,过硫反决定伸强度力不断升高,对物理机械性能产生不利影响。
伍、硫化压力的大小对制品性能有何影响,加压方式有哪些?
通常对硫化压力的选取应根据胶料的配方,可塑性大小,产品结构等决定,从工艺上考虑,一般原则是:可塑性大,压力宜小;产品厚,层数多,结构复杂,压力宜大;薄制品压力宜小甚至可用常压。
高压和高温一样会加速橡胶分子链的热降解,所以过高压力反而会使橡胶性能降低,纺织物结构也会破坏,同时高压对设备也要求很高。压力过低达不到加压的目的,还会使制品产生缺胶,起泡以孔,呈海绵状等质量问题。硫化加压方式通常有如下几种:1)用液压泵通过平板压力硫化机把压力传递给模型,再由模型传递给胶料;2)由硫化介质(如蒸汽)直接加压;3)由压缩空气加压;4)注压机注压。
陆、硫化温度和硫化时间有什么关系?
硫化温度和硫化时间是互相依赖的,硫化温度高,硫化速度快,硫化时间则短;硫化温度低,硫化速度慢,硫化时间则长。硫化温度和硫化时间的关系可用下列公式表示(根据范特霍夫规则)。K——硫化温度系数(1.8-2.5范围)。上式表明硫化温度与硫化时间是互为指数的关系。若温度相差10℃,即t2-t1=10,取K=2那么说明,硫化温度相差10℃时,硫化时间相差两倍。或者说,温度增加10℃,硫化时间缩短一倍;温度降低10℃,硫化时间延长一倍。
氧化镁虽然不是橡胶中重要材料,却起着十分重要的作用。氧化镁可做硫化剂、活性剂,还可作填充剂;能提高硫化胶的定伸应力,防止胶烧。它可增加胶料的碱性、同时具有吸酸作用、增加耐热和导热性、有利于硫化速度的提高。河北守正纳米科技,研发生产的纳米级氧化镁,指标优异、性能良好、质量稳定,深受国内外用户好评,已广泛应用于各种橡胶制品的生产:1、在丁腈橡胶中能做耐热胶料的补强剂;2、在氯丁胶中作硫化剂和活性剂,还有防焦作用;3、有用于含卤素的橡胶里用做吸酸剂;4、在复合材料里面作为增稠剂;5、提高橡胶耐温等级,效果很明显;6、可以增加与金属骨架的粘接性能,提高混炼胶的包辊性;7、在卤化丁基胶里面可以做硫化剂,有时候做填充剂;8、还有吸收受热分解的游离卤素的作用;9、在合金胶中经常用到氧化镁,比如并用PVC或者CM得胶料中,可以使制品不至于欠硫。
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