橡胶硫化工艺

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1、概述:橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应，交联成为立体网状结构的过程。经过硫化后的橡胶称硫化胶。硫化是橡胶加工中的最后一个工序，可以得到定型的具有实用价值的橡胶制品。在橡胶的网状结构中，硫磺交联键（其中硫的原子数n≥1；而未交联的硫原子数为Sx或Sy）的密度，决定着橡胶的硫化程度。后者在工艺实践中，是以胶料宏观的物理机械性能或橡胶粘度的变化来判断的。硫化条件：影响硫化过程的主要因素是硫磺用量、硫化温度及硫化时间。①硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以达到的硫化程度也越高。硫磺在橡胶中的溶解度是有限的，过量的硫磺会

2、由胶料表面析出，俗称“喷硫”。为了减少喷硫现象，要求在尽可能低的温度下，或者至少在硫磺的熔点以下加硫。根据橡胶制品的使用要求，硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3％，在半硬质胶中用量一般为20％左右，在硬质胶中的用量可高达40％以上。②硫化温度。若温度高10℃，硫化时间约缩短一半。由于橡胶是不良导热体，制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。为了保证比较均匀的硫化程度，厚橡胶制品一般采用逐步升温、低温长时间硫化。③硫化时间。这是硫化工艺的重要环节。时间过短，硫化程度不足（亦称欠硫）。时间过长，硫化程度过高（俗称过硫）。只有

3、适宜的硫化程度(俗称正硫化)，才能保证最佳的综合性能。硫化方法：按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍，然后洗净、干燥即可。室温硫化时，硫化过程在室温和常压下进行，如使用室温硫化胶浆（混炼胶溶液）进行自行车内胎接头、修补等。热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。根据硫化介质及硫化方式的不同，热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。①直接硫化，将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。②间接硫化，制品置于热空气中硫化，此法一般用于某些外观要求严格

4、的制品，如胶鞋等。③混气硫化，先采用空气硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，也可以克服由于热空气传热慢，而硫化时间长和易老化的缺点。上述硫化方法均属于间歇生产，有些长度不限的橡胶制品可以连续硫化，如压出制品的盐浴硫化、沸腾床硫化、微波或高频硫化、胶带及胶板的鼓式硫化机硫化等。除硫磺硫化外，橡胶制品还可采用无硫硫化、高能射线硫化等，但其应用面均有限。热硫化的工艺方式:反应性注射模压硫化法：是指在高压(14-20MPa)下撞击混合两种或种以上组分，然后将按一定比例混合均匀的物料经注射机定量注射

5、到有一定温度的模腔中进行硫化，成型为制品，由于在生产过程中将原料的聚合反应和制品的模塑成型合二为一，混合速度快，混合质量高，并优化了生产步骤，提高了生产效率,例如多元醇类的共混物和异氰酸酯在约14MPa的压力下通过计量泵进入混合室，在混合室内产生湍流，充分混合后由注射口进入模腔，在80-100℃间保压硫化一定的时间；室温硫化法：在室温及常压下对制品进行硫化的工艺方法通常称室温硫化法，如室温硫化的胶黏剂，胶黏剂通常制成双组分：促进剂及惰性配合剂与溶剂配成一组分，橡胶、硫化剂等配成另一组分，用时按比例混合使用，室温硫化胶浆常用于

6、皮带硫化胶的接头或工业橡胶板产品的修理等；冷硫化法：硫化法又称一氯化硫溶液硫化法，即将半成品浸入含2-5%的一氯化硫的二硫化碳、苯或四氯化碳的溶液中经过一定时间的浸泡完成硫化；电子束辐射连续硫化：它与微波硫化的不同在于可以实现室温使橡胶大分子交联，电子束可直接使胶料离子化、活化并产生交联反应；