橡胶硫化体系.pdf

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1、橡胶材料绪论第1章生胶（4×2h）第2章橡胶的硫化体系（2×2h）橡胶的结构第3章橡胶的补强与填充体系（2×2h）第4章橡胶的老化与防护（1×2h）第5章增塑与操作体系（1×2h）交联密度第6章配方设计（1×2h）第7章生胶的塑炼和混炼（2×2h）交联键的类型第8章橡胶制品的成型工艺（2×2h）15第2章橡胶的硫化体系概述第一节硫化剂•生胶:未经硫化的橡胶，线型高分子。第二节促进剂•硫化橡胶：适度交联，三维网状结构第三节活性剂和防焦剂强度（定伸应力，拉伸强度）↑第四节硫化胶的结构与性能的关系弹性↑永久形变↑耐溶剂性↑26概述橡胶硫化曲

2、线•定义：⑴AB段—焦烧阶段焦烧：指胶料在硫化前的加工操作或停放过程中出现的早期橡胶配方中除生胶之外的其它组分，统称为硫化现象。配合剂。⑵BC段•分类：—热硫化阶段1.硫化体系⑶CD段—平坦硫化阶段2.补强填充体系⑷DE段3.防护体系—过硫化阶段4.操作体系—过硫化阶段37概述完整的硫磺硫化体系纯橡胶100生胶硫化→交联硫磺0.5~4.0硫化剂促进剂0.5~2.0促进剂氧化锌2.0~10活性剂脂肪酸1~4活性剂配合剂的作用：提高性能，改善加工性，降低成本，延长寿命。48耐油密封胶料配方实例、硫黄的品种和性质丁腈橡胶100硬脂酸1.5•

3、粉末硫黄（硫黄粉）硫黄0.3炭黑N88070广泛使用（正溶解度系数，喷硫现象）促进剂TMTD1.5防老剂OD1.5•不溶性硫促进剂CZ1.5邻苯二甲酸二辛酯30可避免胶料喷硫氧化锌5合计221.3•沉淀硫颗粒细，分散性好，用于高级橡胶制品913第一节硫化剂硫磺与橡胶的反应一、硫磺二、含硫化合物三、过氧化物四、胺类硫化剂五、金属氧化物1014第一节硫化剂硫磺的裂解一、硫磺（S,Sulfur）硫黄为天然的矿物，黄色固体，有结晶型和无定型两种，主要用于天然橡胶（NR）和二烯类（不饱和碳链）通用合成橡胶。1115硫化胶的结构示意图硫黄1216

4、硫键的键能4.交联键类型、不同层次的硫磺硫化体系交联键结构键能性能3）有效硫化体系（EfficientVulcanization，简称EV）类型（kJ/mol）•用量：硫黄（0.2～0.5份）或部分给硫体；促进单硫键—C—S—C—227耐热、耐老化性剂2～4份能较好,但强度低,双硫键—C—S2—C—167•硫化胶结构:能使硫化胶形成占绝对优势的低硫耐疲劳性能较差键（90%）。机械强度高,•硫化胶的性能特点:耐热，耐老化性能较好，但多硫键—C—SX—C—115耐疲劳性好,但耐热,拉伸强度，耐疲劳性能较差。耐老化性能较差。•多用于在静态条

5、件下使用的制品。1721、不同层次的硫磺硫化体系、不同层次的硫磺硫化体系4）平衡硫化体系（EquilibriumCure，简称EC）•1977年，S.Woff用Si69[双（三乙氧基甲硅烷基丙基）]四硫化物在与硫黄、促进剂等摩尔比条件下使硫化胶的交联密度处于动态常量状态，把硫化返原降低到最低程度或消除了返原现象。这种硫化体系称为平衡硫化体系。•多硫键受热易发生不可逆热分解和重排,这会导致交联密度下降,使得硫化橡胶物理性能不断恶化,即返原。1822、不同层次的硫磺硫化体系、不同层次的硫磺硫化体系1）普通硫量硫化体系4）平衡硫化体系（Eq

6、uilibriumCure，简称EC）（ConventionalVulcanization，CV）•EC的胶料具有高强度、高抗湿性、耐热氧、•用量:硫黄>1.5份；促进剂0.5～1份抗硫化返原、耐动态疲劳性和生热低等优点。•硫化胶结构：以多硫键为主（占70%），低硫键较少因此它在长寿命动态疲劳制品和巨型工程胎、•硫化胶的性能特点:拉伸强度高，弹性大，耐疲劳大型厚制品制造等方面有重要应用。性好；耐热，耐老化性能较差。1923二、含硫化合物、不同层次的硫磺硫化体系2）半有效硫化体系（Semi-EfficientVulcanization，

7、1、主要品种简称SEV）1）二硫化四甲基秋兰姆（TMTD或TT）•用量：硫黄0.8～1.5份或部分给硫体；促进剂有效含硫量13.3%；用量：2～4份0.8～1.5份2）四硫化四甲基秋兰姆（TMTT或TRS）•硫化胶结构：多硫键，低硫键大体各占一半有效含硫量31.5%；用量：0.6～2份•硫化胶的性能特点：拉伸强度，弹性，耐疲劳性3）二硫化二吗啡啉（DTDM）能适中；耐热，耐老化性能稍好。有效含硫量27.0%；用量：0.7～2份•多用于在动态条件下使用的制品，如轮胎胎侧。2024过氧化物结构式：（1）带有羧酸基团的过氧化物性质：白色粉末

8、，无味、无毒。熔点不低于136℃•脂肪族过氧化物：过氧化二乙酰•芳香族过氧化物：过氧化二苯甲酰(BPO)功用及配合：天然橡胶、合成橡胶及胶乳用快速促进剂，•特点：对酸不敏感，分解温度低，炭黑干加热分解后可产生游离硫，亦可