硫化歷程圖及其作用
一、硫化歷程
完整的硫化體系主要由硫化劑、活化劑、促進(jìn)劑所組成。硫化反應(yīng)是一個(gè)多元組分參與的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,它包含生膠分子與硫化剤及其他配合劑之間發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)。在形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)伴隨著發(fā)生各種副反應(yīng)。其中,橡膠與硫黃的反應(yīng)占主導(dǎo)地位,它是形成空間網(wǎng)絡(luò)的基本反應(yīng)般來(lái)說(shuō),大多數(shù)含有促進(jìn)劑-硫黃硫化的橡膠,大致經(jīng)歷如下個(gè)階段的硫化歷程:第一階段為誘導(dǎo)階段,在這個(gè)階段中,先是硫黃、促進(jìn)劑、活化劑的相互作用,使氧化鋅在膠料中溶解度增加,活化促進(jìn)劑,使促進(jìn)劑與硫黃之間反應(yīng)生成一種活性更大的中間產(chǎn)物然后進(jìn)一步引發(fā)橡膠分子鏈,產(chǎn)生可交聯(lián)的橡膠大分子自由基(或離子)。第二階段為交聯(lián)反應(yīng),即可交聯(lián)的自由基(或離子)與橡膠分子鏈產(chǎn)生反應(yīng),生成交聯(lián)鍵。第三階段為網(wǎng)絡(luò)形成階段,此階段的前期,交聯(lián)反應(yīng)已趨完成,初始形成的交聯(lián)鍵發(fā)生裂解、短化和重排反應(yīng),最后網(wǎng)絡(luò)趨于穩(wěn)定,獲得網(wǎng)絡(luò)相對(duì)穩(wěn)定的硫化膠。
二、硫化歷程圖及其作用
從宏觀上(如圖3-1所示)可以看出,在硫化過(guò)程中,橡膠的各種性能隨硫化時(shí)間而產(chǎn)生變化,而在實(shí)際中,也通常將橡膠的某一種性能的變化與硫化時(shí)間作曲線圖,即得硫化歷程圖如如圖3-7所示,該歷程圖是用拉伸強(qiáng)度與硫化時(shí)間的關(guān)系曲線來(lái)描述整個(gè)硫化歷程的(曲線的前半部是門(mén)尼焦嬈曲線,后半部是拉伸強(qiáng)度曲線,曲線之間不銜接)在硫化過(guò)程中,膠料各種性能變化的轉(zhuǎn)折時(shí)間,主要取決于生膠的性質(zhì)、硫化條件和配合劑,尤其是硫化體系配合劑的性質(zhì)和用量。因此,研究硫化過(guò)程對(duì)于硏究硫化配合劑和正確掌握配方技術(shù)極有裨益;在橡膠加工中正確掌握這種變化規(guī)律,對(duì)控制橡膠的性能也是非常重要的。