橡膠硫化原理工藝課件

1、首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 1 第第7章章 橡膠的硫化工藝橡膠的硫化工藝 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 2 7.2 7.2 硫化歷程硫化歷程 7.3 7.3 正硫化及其測(cè)定方法正硫化及其測(cè)定方法 7.1 7.1 硫化對(duì)結(jié)構(gòu)與性能的影響硫化對(duì)結(jié)構(gòu)與性能的影響 7.4 7.4 硫化條件的選取及確定硫化條件的選取及確定 7.5 7.5 硫化介質(zhì)及硫化熱效應(yīng)硫化介質(zhì)及硫化熱效應(yīng) 目目 錄錄 7.6 7.6 硫化方法硫化方法 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 3 7.1硫化對(duì)結(jié)構(gòu)與性能的影響硫化對(duì)結(jié)構(gòu)與性能的影響 在橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中，硫化是最后一道加

2、工工序。在這道工在橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中，硫化是最后一道加工工序。在這道工 序中，橡膠經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，由線型結(jié)構(gòu)變成體型序中，橡膠經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，由線型結(jié)構(gòu)變成體型 結(jié)構(gòu)，失去了混煉膠的可塑性具有了交聯(lián)橡膠的高彈性，進(jìn)而結(jié)構(gòu)，失去了混煉膠的可塑性具有了交聯(lián)橡膠的高彈性，進(jìn)而 獲得優(yōu)良的物理機(jī)械性能、耐熱性、耐溶劑性及耐腐蝕性能，獲得優(yōu)良的物理機(jī)械性能、耐熱性、耐溶劑性及耐腐蝕性能， 提高橡膠制品的使用價(jià)值和應(yīng)用范圍。提高橡膠制品的使用價(jià)值和應(yīng)用范圍。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 4 硫化前硫化前 線形結(jié)構(gòu)，分子間以范德華力相互作用線形結(jié)構(gòu)，分子間以范德華力相

3、互作用 性能：可塑性大，伸長(zhǎng)率高，具可溶性。性能：可塑性大，伸長(zhǎng)率高，具可溶性。 硫化時(shí)硫化時(shí) 分子被引發(fā)，發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)分子被引發(fā)，發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng) 硫化后硫化后 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子間主要已以化學(xué)鍵結(jié)合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子間主要已以化學(xué)鍵結(jié)合 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：1）化學(xué)鍵；）化學(xué)鍵；2）交聯(lián)鍵的位置；）交聯(lián)鍵的位置；3）交聯(lián)程度；）交聯(lián)程度；4）交聯(lián)）交聯(lián) 性能：性能：1）力學(xué)性能（定伸強(qiáng)度、硬度、拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、）力學(xué)性能（定伸強(qiáng)度、硬度、拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、 彈性）；彈性）；2）物理性能；）物理性能；3）化學(xué)穩(wěn)定性）化學(xué)穩(wěn)定性 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 5 硫化后橡膠的性能變化：

4、硫化后橡膠的性能變化： 以天然橡膠為例，隨硫化程度的提高：以天然橡膠為例，隨硫化程度的提高： 1）力學(xué)性能的變化）力學(xué)性能的變化 彈性彈性 扯斷強(qiáng)度扯斷強(qiáng)度 定伸強(qiáng)度定伸強(qiáng)度 撕裂強(qiáng)度撕裂強(qiáng)度 提高提高 硬度硬度 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率 壓縮永久變形壓縮永久變形 疲勞生熱疲勞生熱 降低降低 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 6 2）物理性能的變化）物理性能的變化 透氣率、透水率降低透氣率、透水率降低 不能溶解，只能溶脹不能溶解，只能溶脹 耐熱性提高耐熱性提高 3）化學(xué)穩(wěn)定性的變化）化學(xué)穩(wěn)定性的變化 化學(xué)穩(wěn)定性提高。化學(xué)穩(wěn)定性提高。 原因：原因：a. 交聯(lián)反應(yīng)使化學(xué)活性很高的基團(tuán)或原子不復(fù)存

5、交聯(lián)反應(yīng)使化學(xué)活性很高的基團(tuán)或原子不復(fù)存 在，使老化反應(yīng)難以進(jìn)行。在，使老化反應(yīng)難以進(jìn)行。 b. 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)阻礙了低分子的擴(kuò)散，導(dǎo)致橡膠老化網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)阻礙了低分子的擴(kuò)散，導(dǎo)致橡膠老化 的的 自由基難以擴(kuò)散。自由基難以擴(kuò)散。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 7 7.2 硫化歷程硫化歷程 在硫化過(guò)程中，各種性能均會(huì)隨硫化的進(jìn)程而發(fā)生變化，在硫化過(guò)程中，各種性能均會(huì)隨硫化的進(jìn)程而發(fā)生變化， 這種變化曲線能夠反映膠料的硫化歷程，故稱(chēng)為硫化歷程這種變化曲線能夠反映膠料的硫化歷程，故稱(chēng)為硫化歷程 圖。下圖為用硫化儀測(cè)出的硫化歷程曲線。該曲線反映膠圖。下圖為用硫化儀測(cè)出的硫化歷程曲線。該曲線反映

6、膠 料在一定硫化溫度下，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩隨硫化時(shí)間的變化。料在一定硫化溫度下，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩隨硫化時(shí)間的變化。 A.焦燒階段；焦燒階段；B.熱硫化階段；熱硫化階段；C.平坦硫平坦硫 化階段；化階段；D.過(guò)硫化階段過(guò)硫化階段 A1.操作焦燒時(shí)間；操作焦燒時(shí)間；A2.剩余焦燒時(shí)間剩余焦燒時(shí)間 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 8 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 9 1. 焦燒階段（焦燒階段（焦燒期硫化起步階段，硫化誘導(dǎo)期焦燒期硫化起步階段，硫化誘導(dǎo)期） 圖中的圖中的 ab段稱(chēng)為膠料的焦燒階段，此時(shí)交聯(lián)尚未開(kāi)始，膠料段稱(chēng)為膠料的焦燒階段，此時(shí)交聯(lián)尚未開(kāi)始，膠料 在模腔內(nèi)具有良好的

7、流動(dòng)性，也稱(chēng)為硫化誘導(dǎo)階段。膠料焦在模腔內(nèi)具有良好的流動(dòng)性，也稱(chēng)為硫化誘導(dǎo)階段。膠料焦 燒時(shí)間的長(zhǎng)短決定膠料的焦燒性能和操作安全性。膠料焦燒燒時(shí)間的長(zhǎng)短決定膠料的焦燒性能和操作安全性。膠料焦燒 時(shí)間受膠料中硫化促進(jìn)劑和膠料本身的熱歷史的影響較大。時(shí)間受膠料中硫化促進(jìn)劑和膠料本身的熱歷史的影響較大。 焦燒時(shí)間既包括橡膠在加工過(guò)程中由于熱積累消耗掉的焦燒焦燒時(shí)間既包括橡膠在加工過(guò)程中由于熱積累消耗掉的焦燒 時(shí)間時(shí)間A1，稱(chēng)為操作焦燒時(shí)間；也包括膠料在模腔中保持流動(dòng)，稱(chēng)為操作焦燒時(shí)間；也包括膠料在模腔中保持流動(dòng) 性的時(shí)間性的時(shí)間A2，稱(chēng)為剩余焦燒時(shí)間。，稱(chēng)為剩余焦燒時(shí)間。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下

8、一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 10 硫化起步硫化起步硫化時(shí)，膠料開(kāi)始變硬而后不能進(jìn)行熱塑硫化時(shí)，膠料開(kāi)始變硬而后不能進(jìn)行熱塑 性流動(dòng)性流動(dòng) 的那一點(diǎn)時(shí)間（焦燒）。的那一點(diǎn)時(shí)間（焦燒）。 焦燒期的長(zhǎng)短：決定了膠料的焦燒性及焦燒期的長(zhǎng)短：決定了膠料的焦燒性及操作安全性操作安全性。 取決于配取決于配 方，特別是促進(jìn)劑?？捎眠t效性促進(jìn)劑：方，特別是促進(jìn)劑?？捎眠t效性促進(jìn)劑：CZ。 焦燒時(shí)間的焦燒時(shí)間的起點(diǎn)起點(diǎn)：實(shí)際上是從混煉時(shí)加入硫磺的那一時(shí)刻開(kāi)始。：實(shí)際上是從混煉時(shí)加入硫磺的那一時(shí)刻開(kāi)始。 焦燒階段的焦燒階段的終點(diǎn)終點(diǎn)膠料開(kāi)始發(fā)硬并喪失流動(dòng)性。膠料開(kāi)始發(fā)硬并喪失流動(dòng)性。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè)

9、 末頁(yè)末頁(yè) 11 焦燒時(shí)間焦燒時(shí)間 操作焦燒時(shí)間操作焦燒時(shí)間混煉，停放，成型混煉，停放，成型 殘余焦燒時(shí)間殘余焦燒時(shí)間進(jìn)入模具后加熱開(kāi)始到開(kāi)始進(jìn)入模具后加熱開(kāi)始到開(kāi)始 硫化這硫化這 段時(shí)間段時(shí)間 若：操作焦燒時(shí)間若：操作焦燒時(shí)間 焦燒時(shí)間，就發(fā)生焦燒焦燒時(shí)間，就發(fā)生焦燒 防止焦燒：防止焦燒： A 具有較長(zhǎng)的焦燒時(shí)間：配方具有較長(zhǎng)的焦燒時(shí)間：配方 B 混煉、停放要低溫，成型時(shí)要迅速，即減少操作焦混煉、停放要低溫，成型時(shí)要迅速，即減少操作焦 燒燒 時(shí)間時(shí)間 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 12 2. 熱硫化階段（熱硫化階段（欠硫期預(yù)硫階段）欠硫期預(yù)硫階段） 熱硫化階段即圖中的熱硫化

10、階段即圖中的bc段，在該階段橡膠的交聯(lián)以一定的段，在該階段橡膠的交聯(lián)以一定的 速度開(kāi)始進(jìn)行。速度開(kāi)始進(jìn)行。誘導(dǎo)期后，開(kāi)始交聯(lián)，至正硫化。誘導(dǎo)期后，開(kāi)始交聯(lián)，至正硫化。 熱硫化的速度和時(shí)間取決與膠料的配方和硫化的溫度。熱硫化的速度和時(shí)間取決與膠料的配方和硫化的溫度。 在此階段，交聯(lián)度低，即使在此階段的后期，性能（主要在此階段，交聯(lián)度低，即使在此階段的后期，性能（主要 是拉伸強(qiáng)度、彈性等）尚未達(dá)到預(yù)期的要求。是拉伸強(qiáng)度、彈性等）尚未達(dá)到預(yù)期的要求。 但其抗撕性、耐磨性，則優(yōu)于正硫化膠料，若要求這但其抗撕性、耐磨性，則優(yōu)于正硫化膠料，若要求這 些性些性 能時(shí)制品可以輕微欠硫。能時(shí)制品可以輕微欠硫。

11、首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 13 3. 3. 硫化平坦階段（硫化平坦階段（正硫期正硫化階段正硫期正硫化階段） 硫化平坦階段即圖中的硫化平坦階段即圖中的cdcd段，段， 此時(shí)交聯(lián)反應(yīng)已趨于完成，反應(yīng)此時(shí)交聯(lián)反應(yīng)已趨于完成，反應(yīng) 速度已較為緩和。硫化膠的綜合物理機(jī)械性能已達(dá)到或接近最速度已較為緩和。硫化膠的綜合物理機(jī)械性能已達(dá)到或接近最 佳值。佳值。 A. A. 正硫化正硫化 在平坦硫化階段，橡膠制品的綜合物理機(jī)械性能達(dá)到最佳值，在平坦硫化階段，橡膠制品的綜合物理機(jī)械性能達(dá)到最佳值， 這種硫化狀態(tài)稱(chēng)為這種硫化狀態(tài)稱(chēng)為正硫化正硫化，也稱(chēng)，也稱(chēng)最宜硫化最宜硫化。正硫化前期成為欠。正

12、硫化前期成為欠 硫；正硫化后期則成為過(guò)硫，欠硫或過(guò)硫，橡膠的物理機(jī)械性硫；正硫化后期則成為過(guò)硫，欠硫或過(guò)硫，橡膠的物理機(jī)械性 能均較差。能均較差。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 14 B B正硫化時(shí)間正硫化時(shí)間 正硫化時(shí)間是指達(dá)到正硫化狀態(tài)所需的最短時(shí)間，也稱(chēng)為正硫化時(shí)間是指達(dá)到正硫化狀態(tài)所需的最短時(shí)間，也稱(chēng)為 “正硫化點(diǎn)正硫化點(diǎn)”。 C C工藝正硫化時(shí)間工藝正硫化時(shí)間 在實(shí)際操作中，往往是從制品的某些主要性能指標(biāo)進(jìn)行選擇，在實(shí)際操作中，往往是從制品的某些主要性能指標(biāo)進(jìn)行選擇， 從而確定正硫化時(shí)間，與理論上的綜合物理性能有所區(qū)別，從而確定正硫化時(shí)間，與理論上的綜合物理性能有所

13、區(qū)別， 具有工藝上的概念具有工藝上的概念。因此，將通過(guò)這種確定的正硫化時(shí)間稱(chēng)。因此，將通過(guò)這種確定的正硫化時(shí)間稱(chēng) 為工藝正硫化時(shí)間。為工藝正硫化時(shí)間。一般橡膠制品的一般橡膠制品的“工藝正硫化時(shí)間工藝正硫化時(shí)間”應(yīng)應(yīng) 取其膠料的應(yīng)力、應(yīng)變最高值稍前一點(diǎn)取其膠料的應(yīng)力、應(yīng)變最高值稍前一點(diǎn)。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 15 制品達(dá)到適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度的階段，此時(shí)各項(xiàng)力學(xué)性能均達(dá)制品達(dá)到適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度的階段，此時(shí)各項(xiàng)力學(xué)性能均達(dá) 到或接近最佳值，其綜合性能最好。到或接近最佳值，其綜合性能最好。 正硫化是一個(gè)階段正硫化是一個(gè)階段各項(xiàng)性能基本上保持恒定或變化各項(xiàng)性能基本上保持恒定或變化 很少

14、，也稱(chēng)硫化平坦期。很少，也稱(chēng)硫化平坦期。 硫化平坦期的寬窄取決于：配方、溫度等。硫化平坦期的寬窄取決于：配方、溫度等。 正硫化時(shí)間的選取：拉伸強(qiáng)度達(dá)到最高值略前的時(shí)間。正硫化時(shí)間的選?。豪鞆?qiáng)度達(dá)到最高值略前的時(shí)間。 主要是考慮主要是考慮“后硫化后硫化”。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 16 4. 4. 過(guò)硫階段（過(guò)硫階段（過(guò)硫期過(guò)硫期） d d 以后的部分為過(guò)硫化階段。以后的部分為過(guò)硫化階段。 在這一階段中，不同的橡膠表現(xiàn)的情況不同：在這一階段中，不同的橡膠表現(xiàn)的情況不同：天然橡膠天然橡膠由于氧由于氧 化斷鏈反應(yīng)程度較強(qiáng)，其各項(xiàng)物理化斷鏈反應(yīng)程度較強(qiáng)，其各項(xiàng)物理機(jī)械性能下降

15、機(jī)械性能下降；而大部分的；而大部分的 合成橡膠合成橡膠，如，如SBRSBR、NBRNBR由于熱交聯(lián)和熱氧化斷鏈兩種作用程由于熱交聯(lián)和熱氧化斷鏈兩種作用程 度接近，因此，物理度接近，因此，物理機(jī)械性能變化甚小或基本保持恒定機(jī)械性能變化甚小或基本保持恒定。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 17 正硫化后，繼續(xù)硫化進(jìn)入過(guò)硫化。正硫化后，繼續(xù)硫化進(jìn)入過(guò)硫化。 進(jìn)入過(guò)硫化后：進(jìn)入過(guò)硫化后： 性能下降性能下降 ： 硫化返原（斷鏈多于交聯(lián)，硫化返原（斷鏈多于交聯(lián)，NR、IIR） 性能恒定甚至上升性能恒定甚至上升 ： 非返原（交聯(lián)占優(yōu)、環(huán)化）非返原（交聯(lián)占優(yōu)、環(huán)化） 交交 聯(lián)聯(lián) 和和 氧氧 化

16、化 斷斷 鏈鏈 兩兩 種種 反反 應(yīng)應(yīng) 貫貫 穿穿 于于 橡橡 膠膠 硫硫 化化 過(guò)過(guò) 程的始程的始 終。只是在硫化過(guò)程的不同階段兩種反應(yīng)優(yōu)勢(shì)不終。只是在硫化過(guò)程的不同階段兩種反應(yīng)優(yōu)勢(shì)不 同。同。 n進(jìn)入過(guò)硫的早晚，即硫化平坦期的寬窄，主要取決于進(jìn)入過(guò)硫的早晚，即硫化平坦期的寬窄，主要取決于 兩兩 個(gè)方面：個(gè)方面：1）配方（如）配方（如TMTD）；）；2）溫度。）溫度。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 18 根據(jù)制品的性能和用途不同，橡膠材料的硫化過(guò)程可采用多根據(jù)制品的性能和用途不同，橡膠材料的硫化過(guò)程可采用多 種不同的硫化方法。分類(lèi)方法：種不同的硫化方法。分類(lèi)方法： 硫化溫度

17、硫化溫度：冷硫化、室溫硫化及熱硫化冷硫化、室溫硫化及熱硫化三種工藝方法，三種工藝方法， 其中熱硫化是目前大多數(shù)橡膠制品普遍采用的方法，如各種其中熱硫化是目前大多數(shù)橡膠制品普遍采用的方法，如各種 輪胎制品的硫化。輪胎制品的硫化。 硫化介質(zhì)硫化介質(zhì)：熱水法、熱空氣法、熱空氣和水蒸汽的混熱水法、熱空氣法、熱空氣和水蒸汽的混 合氣體法以及固體介質(zhì)法等。合氣體法以及固體介質(zhì)法等。 硫化設(shè)備硫化設(shè)備：平板機(jī)硫化、硫化罐硫化、個(gè)體硫化機(jī)硫平板機(jī)硫化、硫化罐硫化、個(gè)體硫化機(jī)硫 化以及注壓硫化等。化以及注壓硫化等。 生產(chǎn)方式生產(chǎn)方式：間歇生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)，前者如輪胎及各種間歇生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)，前者如輪胎及各種 橡膠

18、注件的制備，后者如各種長(zhǎng)條形橡膠制品比如汽車(chē)及各橡膠注件的制備，后者如各種長(zhǎng)條形橡膠制品比如汽車(chē)及各 種門(mén)窗密封條在微波作用下的連續(xù)硫化。種門(mén)窗密封條在微波作用下的連續(xù)硫化。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 19 7.3 7.3 正硫化及其測(cè)定方法正硫化及其測(cè)定方法 （一）正硫化及正硫化時(shí)間（一）正硫化及正硫化時(shí)間 1 1正硫化：橡膠制品性能達(dá)到最佳值時(shí)的硫化狀態(tài)。正硫化：橡膠制品性能達(dá)到最佳值時(shí)的硫化狀態(tài)。 2 2正硫化時(shí)間：達(dá)到正硫化狀態(tài)所需要的時(shí)間。正硫化時(shí)間：達(dá)到正硫化狀態(tài)所需要的時(shí)間。 3 3欠硫：處于正硫化前期，或者說(shuō)硫化最佳狀態(tài)之前的狀態(tài)。欠硫：處于正硫化前期，或

19、者說(shuō)硫化最佳狀態(tài)之前的狀態(tài)。 4 4過(guò)硫：處于正硫化后期，或者說(shuō)硫化最佳狀態(tài)之后的狀態(tài)。過(guò)硫：處于正硫化后期，或者說(shuō)硫化最佳狀態(tài)之后的狀態(tài)。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 20 （二）正硫化時(shí)間的測(cè)定方法（二）正硫化時(shí)間的測(cè)定方法 1 1物理物理化學(xué)法化學(xué)法 （1 1）游離硫測(cè)定法（理論正硫化時(shí)間）游離硫測(cè)定法（理論正硫化時(shí)間） （2 2）溶脹法（理論正硫化時(shí)間）溶脹法（理論正硫化時(shí)間） 2 2物理機(jī)械性能測(cè)定法物理機(jī)械性能測(cè)定法 （1 1）300%300%定伸應(yīng)力法（理論正硫化時(shí)間）定伸應(yīng)力法（理論正硫化時(shí)間） （2 2）拉伸強(qiáng)度法（工藝正硫化時(shí)間）拉伸強(qiáng)度法（工藝正硫化時(shí)

20、間） （3 3）壓縮永久變形法（理論正硫化時(shí)間）壓縮永久變形法（理論正硫化時(shí)間） （4 4）綜合取值法）綜合取值法 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 21 3 3專(zhuān)用儀器法專(zhuān)用儀器法 用于測(cè)定橡膠硫化特性的測(cè)試儀器有各類(lèi)硫化儀和門(mén)尼粘度計(jì)。用于測(cè)定橡膠硫化特性的測(cè)試儀器有各類(lèi)硫化儀和門(mén)尼粘度計(jì)。 （1 1）硫化儀法）硫化儀法 （2 2）門(mén)尼粘度儀）門(mén)尼粘度儀 門(mén)尼焦燒時(shí)間門(mén)尼焦燒時(shí)間t t5 5：隨硫化時(shí)間增加，膠料門(mén)尼值下降到最低點(diǎn)又：隨硫化時(shí)間增加，膠料門(mén)尼值下降到最低點(diǎn)又 開(kāi)始上升，一般由最低點(diǎn)上升至開(kāi)始上升，一般由最低點(diǎn)上升至5 5個(gè)門(mén)尼值的時(shí)間稱(chēng)為門(mén)尼焦燒個(gè)門(mén)尼值的時(shí)間

21、稱(chēng)為門(mén)尼焦燒 時(shí)間。時(shí)間。 硫化特性曲線硫化特性曲線 初始粘度、最低粘度、焦燒時(shí)間、硫初始粘度、最低粘度、焦燒時(shí)間、硫 化速度、化速度、 正硫化時(shí)間、活化能。正硫化時(shí)間、活化能。 + 測(cè)定原理：膠料的剪切模量與交聯(lián)密度成正比。測(cè)定原理：膠料的剪切模量與交聯(lián)密度成正比。 G D R T 膠料剪切模量膠料剪切模量 交聯(lián)密度交聯(lián)密度 氣體常數(shù)氣體常數(shù) 溫度溫度 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 22 門(mén)尼硫化時(shí)間門(mén)尼硫化時(shí)間t35t35：由最低點(diǎn)上升至：由最低點(diǎn)上升至3535個(gè)門(mén)尼值所需硫個(gè)門(mén)尼值所需硫 化時(shí)間稱(chēng)為門(mén)尼硫化時(shí)間?；瘯r(shí)間稱(chēng)為門(mén)尼硫化時(shí)間。 正硫化時(shí)間正硫化時(shí)間= t5+1

22、0= t5+10（t35- t5t35- t5） 門(mén)尼硫化速度（門(mén)尼硫化速度（t30t30）：）：t30= t35-t5t30= t35-t5 膨脹法膨脹法是公認(rèn)的測(cè)定正硫化時(shí)間的是公認(rèn)的測(cè)定正硫化時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)方法標(biāo)準(zhǔn)方法，所測(cè)得，所測(cè)得 的正硫化時(shí)間為的正硫化時(shí)間為理論正硫化時(shí)間理論正硫化時(shí)間。物理機(jī)械性能測(cè)定物理機(jī)械性能測(cè)定 法和法和硫化儀法硫化儀法所測(cè)定的結(jié)果均為所測(cè)定的結(jié)果均為工藝正硫化時(shí)間工藝正硫化時(shí)間。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 23 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 24 A A 加熱器加熱器 B B 上模具上模具 C C 下模具下模具 D D

23、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 E E 溫度計(jì)溫度計(jì) F F 扭矩傳感器；扭矩傳感器； G G 軸承；軸承； H H 電動(dòng)機(jī)和齒輪箱電動(dòng)機(jī)和齒輪箱 J J 氣動(dòng)夾持器氣動(dòng)夾持器 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 25 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 26 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 27 對(duì)硫化曲線常用平行線法進(jìn)行解析，就是通過(guò)硫化曲線最小對(duì)硫化曲線常用平行線法進(jìn)行解析，就是通過(guò)硫化曲線最小 轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩值，分別引平行于時(shí)間軸的直線，該兩條平轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩值，分別引平行于時(shí)間軸的直線，該兩條平 行線與時(shí)間軸距離分別為行線與時(shí)間軸距離分別為ML和和MH，即，即 ML

24、最小轉(zhuǎn)矩值，最小轉(zhuǎn)矩值， 反映未硫化膠在一定溫度下的流動(dòng)性；反映未硫化膠在一定溫度下的流動(dòng)性； MH最大轉(zhuǎn)矩值，反映硫化膠最大交聯(lián)度；最大轉(zhuǎn)矩值，反映硫化膠最大交聯(lián)度； 焦燒時(shí)間和正硫化時(shí)間分別以達(dá)到一定轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的時(shí)間表焦燒時(shí)間和正硫化時(shí)間分別以達(dá)到一定轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的時(shí)間表 示：示： 焦燒時(shí)間焦燒時(shí)間ts1從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始到曲線由最低轉(zhuǎn)矩上升從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始到曲線由最低轉(zhuǎn)矩上升1kgcm所所 對(duì)應(yīng)的時(shí)間；對(duì)應(yīng)的時(shí)間； 起始硫化時(shí)間起始硫化時(shí)間tc10：轉(zhuǎn)矩達(dá)到：轉(zhuǎn)矩達(dá)到ML+10%（MHML）時(shí)所）時(shí)所 對(duì)應(yīng)的硫化時(shí)間；對(duì)應(yīng)的硫化時(shí)間； 正硫化時(shí)間正硫化時(shí)間tc90轉(zhuǎn)矩達(dá)到轉(zhuǎn)矩達(dá)到ML+90%（MHML）

25、時(shí)所對(duì)）時(shí)所對(duì) 應(yīng)的硫化時(shí)間。應(yīng)的硫化時(shí)間。 通常還以硫化速度指數(shù)通常還以硫化速度指數(shù)VC=100/（tc90tsx）。）。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 28 7.4 7.4 硫化條件的選取及確定硫化條件的選取及確定 硫化條件通常指硫化壓力、溫度和時(shí)間硫化條件通常指硫化壓力、溫度和時(shí)間硫化三要素。硫化三要素。 一、硫化壓力一、硫化壓力 橡膠制品硫化時(shí)都需要施加壓力，其目的是：橡膠制品硫化時(shí)都需要施加壓力，其目的是： 防止膠料產(chǎn)生氣泡，提高膠料的致密性；防止膠料產(chǎn)生氣泡，提高膠料的致密性； 使膠料流動(dòng)，充滿模具，以制得花紋清晰的制品；使膠料流動(dòng)，充滿模具，以制得花紋清晰的制品

26、； 提高制品中各層（膠層與布層或金屬層、布層與布層）之間的提高制品中各層（膠層與布層或金屬層、布層與布層）之間的 粘著力，改善硫化膠的物理性能（如耐屈撓性能）。粘著力，改善硫化膠的物理性能（如耐屈撓性能）。 一般來(lái)說(shuō)，硫化壓力的選取應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型、配方、可塑性等一般來(lái)說(shuō)，硫化壓力的選取應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品類(lèi)型、配方、可塑性等 因素決定。因素決定。 n原則上應(yīng)遵循以下規(guī)律：可塑性大，壓力宜小些；產(chǎn)品厚、層原則上應(yīng)遵循以下規(guī)律：可塑性大，壓力宜小些；產(chǎn)品厚、層 數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜壓力宜大些；薄制品壓宜小些，甚至可用常壓。數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜壓力宜大些；薄制品壓宜小些，甚至可用常壓。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一

27、頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 29 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 30 硫化加壓的方式有以下幾種：硫化加壓的方式有以下幾種： (1)(1)液壓泵通過(guò)平板硫化機(jī)把壓力傳遞給模具，再由模液壓泵通過(guò)平板硫化機(jī)把壓力傳遞給模具，再由模 具傳遞給膠料；具傳遞給膠料； (2)(2)由硫化介質(zhì)（如蒸汽）直接加壓；由硫化介質(zhì)（如蒸汽）直接加壓； (3)(3)由壓縮空氣加壓；由壓縮空氣加壓； (4)(4)由注射機(jī)注射。由注射機(jī)注射。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 31 二、硫化溫度和硫化時(shí)間二、硫化溫度和硫化時(shí)間 硫化溫度是硫化反應(yīng)的最基本條件。硫化溫度的高低，可直接影響硫化硫化溫度是硫化反

28、應(yīng)的最基本條件。硫化溫度的高低，可直接影響硫化 速度、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。速度、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率高；反之生產(chǎn)效率低。硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率高；反之生產(chǎn)效率低。 提高硫化溫度會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題：提高硫化溫度會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題： (1)(1)引起橡膠分子鏈裂解和硫化返原，導(dǎo)致膠料力學(xué)性能下降；引起橡膠分子鏈裂解和硫化返原，導(dǎo)致膠料力學(xué)性能下降； (2)(2)使橡膠制品中的紡織物強(qiáng)度降低；使橡膠制品中的紡織物強(qiáng)度降低； (3)(3)導(dǎo)致膠料焦燒時(shí)間縮短，減少了充模時(shí)間，造成制品局部缺膠；導(dǎo)致膠料焦燒時(shí)間縮短，減少了充模時(shí)間，造成制品局部缺膠； (4

29、)(4)由于厚制品會(huì)增加制品的內(nèi)外溫差，導(dǎo)致硫化不均。由于厚制品會(huì)增加制品的內(nèi)外溫差，導(dǎo)致硫化不均。 硫化溫度的選取應(yīng)綜合考慮橡膠的種類(lèi)、硫化體系及制品結(jié)構(gòu)等因素。硫化溫度的選取應(yīng)綜合考慮橡膠的種類(lèi)、硫化體系及制品結(jié)構(gòu)等因素。 各種橡膠的最宜硫化溫度一般是：各種橡膠的最宜硫化溫度一般是： NR143NR143；SBR180SBR180；IRIR、BRBR、CR151CR151；IIR170IIR170；NBR180NBR180。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 32 1等效硫化時(shí)間的計(jì)算 （1 1）通過(guò)范特霍夫方程計(jì)算等效硫化時(shí)間）通過(guò)范特霍夫方程計(jì)算等效硫化時(shí)間 根據(jù)范特霍夫

30、方程，硫化溫度和硫化時(shí)間的關(guān)系可用下式表示：根據(jù)范特霍夫方程，硫化溫度和硫化時(shí)間的關(guān)系可用下式表示： 式中式中 1 1溫度為溫度為t t1 1的正硫化時(shí)間，的正硫化時(shí)間，minmin； 2 2溫度為溫度為t t2 2的正硫化時(shí)間，的正硫化時(shí)間，minmin； KK硫化溫度系數(shù)。硫化溫度系數(shù)。 例：已知某一膠料在例：已知某一膠料在140140時(shí)的正硫化時(shí)間是時(shí)的正硫化時(shí)間是20min20min，利用范特，利用范特 霍夫方程可計(jì)算出霍夫方程可計(jì)算出130130和和150150時(shí)的等效硫化時(shí)間。時(shí)的等效硫化時(shí)間。 130130的等效硫化時(shí)間為的等效硫化時(shí)間為40min40min；150150的等效硫

31、化時(shí)間為的等效硫化時(shí)間為10min10min。 10/ )( 21 12 / tt K 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 33 （2）利用阿累尼烏斯方程計(jì)算等效硫化時(shí)間 阿累尼烏斯方程式如下：阿累尼烏斯方程式如下： ln ln（ 1 1/2 2）=E/R=E/R（t t2 2- t- t1 1）/ t/ t2 2 t1 t1） 式中式中 1 1溫度為溫度為t t1 1的正硫化時(shí)間，的正硫化時(shí)間，minmin； 2 2溫度為溫度為t t2 2的正硫化時(shí)間，的正硫化時(shí)間，minmin； RR氣體常數(shù)，氣體常數(shù)，R=8.3143J/(mol.k)R=8.3143J/(mol.k)； E

32、E硫化反應(yīng)活化能，硫化反應(yīng)活化能，kJ/molkJ/mol。 利用以上公式可求出不同溫度下的等效硫化時(shí)間。利用以上公式可求出不同溫度下的等效硫化時(shí)間。 例如，已知膠料的硫化反應(yīng)活化能例如，已知膠料的硫化反應(yīng)活化能E=92kJ/molE=92kJ/mol，在，在140140時(shí)正硫時(shí)正硫 化時(shí)間為化時(shí)間為30min30min，利用公式計(jì)算，利用公式計(jì)算150150時(shí)等效硫化時(shí)間。時(shí)等效硫化時(shí)間。 已知已知: : 1 1=30min=30min；t t1 1= =（273+140273+140）=413K=413K；t t2 2= =（273+150273+150）=423K=423K； 2 2=

33、=？ loglog（30/30/2 2）=(92/=(92/（2.3032.3030.0083140.008314）) ) (423-413)/423(423-413)/423413413 2 2=15.7min=15.7min 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 34 2硫化效應(yīng)的計(jì)算 （1 1）硫化效應(yīng)的計(jì)算）硫化效應(yīng)的計(jì)算 硫化效應(yīng)等于硫化強(qiáng)度和硫化時(shí)間的乘積，即：硫化效應(yīng)等于硫化強(qiáng)度和硫化時(shí)間的乘積，即： E=ItE=It 式中式中 EE硫化效應(yīng)；硫化效應(yīng)；II硫化強(qiáng)度；硫化強(qiáng)度；tt硫化時(shí)間硫化時(shí)間 硫化強(qiáng)度是膠料在一定溫度下單位時(shí)間內(nèi)所達(dá)到的硫化程度。硫化強(qiáng)度是膠料在一

34、定溫度下單位時(shí)間內(nèi)所達(dá)到的硫化程度。 它與硫化溫度系數(shù)和硫化溫度有關(guān)。它與硫化溫度系數(shù)和硫化溫度有關(guān)。 I=KI=K（ （T-100T-100）/10/10 式中式中 KK硫化溫度系數(shù)（由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，或一般取硫化溫度系數(shù)（由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，或一般取K=2K=2） TT硫化溫度硫化溫度 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 35 在實(shí)際計(jì)算中，由于每一種膠料硫化時(shí)，在硫化曲線上都有一段在實(shí)際計(jì)算中，由于每一種膠料硫化時(shí)，在硫化曲線上都有一段 平坦范圍，因此在改變硫化條件時(shí)，一般只要把改變后的硫化效平坦范圍，因此在改變硫化條件時(shí)，一般只要把改變后的硫化效 應(yīng)控制在原來(lái)的硫化條件的最小和最大硫化效

35、應(yīng)的范圍內(nèi)，制品應(yīng)控制在原來(lái)的硫化條件的最小和最大硫化效應(yīng)的范圍內(nèi)，制品 的物理機(jī)械性能就可相近。設(shè)原來(lái)的最大硫化效應(yīng)為的物理機(jī)械性能就可相近。設(shè)原來(lái)的最大硫化效應(yīng)為E E大 大，最小 ，最小 硫化效應(yīng)為硫化效應(yīng)為E E小 小，改變后的硫化效應(yīng)為 ，改變后的硫化效應(yīng)為E E，則要求：，則要求： E E小 小EE EE大 大 例如；測(cè)得某一制品膠料的正硫化時(shí)間為例如；測(cè)得某一制品膠料的正硫化時(shí)間為13013020min20min，平坦硫化，平坦硫化 范圍為范圍為20120min20120min，其最大和最小的硫化效應(yīng)為：，其最大和最小的硫化效應(yīng)為： E E小 小=2 =2（ （130-10013

36、0-100）/10/1020=160 20=160 E E大 大=2 =2（ （130-100130-100）/10/10120=960 120=960 因此，要求該制品在改變硫化條件后的硫化效應(yīng)因此，要求該制品在改變硫化條件后的硫化效應(yīng)E E必須滿足下列必須滿足下列 條件：條件： 160E960160E960 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 36 （2）厚制品硫化條件的確定 a. a.硫化效應(yīng)法硫化效應(yīng)法 為了計(jì)算各層的硫化效應(yīng)，首先必須知道各層的溫度。各層為了計(jì)算各層的硫化效應(yīng)，首先必須知道各層的溫度。各層 的溫度一般可以用熱電偶測(cè)得，也可用熱傳導(dǎo)方法求得。的溫度一般可以用

37、熱電偶測(cè)得，也可用熱傳導(dǎo)方法求得。 硫化效應(yīng)硫化效應(yīng)E E用積分式表示，也可化為近似式計(jì)算，即用積分式表示，也可化為近似式計(jì)算，即 E=E=（I I0 0+I+In n）/2+I/2+I1 1+I+I2 2+I+In-1n-1） 式中式中 測(cè)溫的間隔時(shí)間（一般為測(cè)溫的間隔時(shí)間（一般為5min5min）；）； I I0 0硫化開(kāi)始溫度為硫化開(kāi)始溫度為t t0 0的硫化強(qiáng)度；的硫化強(qiáng)度； I I1 1第一個(gè)間隔時(shí)間溫度第一個(gè)間隔時(shí)間溫度t t1 1的硫化強(qiáng)度；的硫化強(qiáng)度； I In n最后一個(gè)間隔時(shí)間溫度最后一個(gè)間隔時(shí)間溫度t tn n的硫化強(qiáng)度。的硫化強(qiáng)度。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè)

38、 末頁(yè)末頁(yè) 37 例：用熱電偶測(cè)得的某制品硫化時(shí)的內(nèi)層溫度數(shù)據(jù)如下表所例：用熱電偶測(cè)得的某制品硫化時(shí)的內(nèi)層溫度數(shù)據(jù)如下表所 示，令示，令K=2K=2，求硫化，求硫化50min50min時(shí)的硫化效應(yīng)時(shí)的硫化效應(yīng)E E5050？ 解：解：=5min=5min； I I0 0=0.0078=0.0078；I I1 1=0.0156=0.0156；I In n=16=16 E=5E=5（0.0078+160.0078+16）/2+0.0156+/2+0.0156+）=333.38=333.38 如厚制品的硫化效應(yīng)是處于試片的最大和最小硫化效應(yīng)之間，如厚制品的硫化效應(yīng)是處于試片的最大和最小硫化效應(yīng)之間，

39、 說(shuō)明制品的硫化條件是合適的，否則要重新調(diào)整，直至合適說(shuō)明制品的硫化條件是合適的，否則要重新調(diào)整，直至合適 為止。為止。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 38 b. b.等效硫化時(shí)間法等效硫化時(shí)間法 等效硫化時(shí)間也可用來(lái)確定厚制品的正硫化時(shí)間，即將制品等效硫化時(shí)間也可用來(lái)確定厚制品的正硫化時(shí)間，即將制品 的硫化效應(yīng)換算為膠料試片的等效硫化時(shí)間的硫化效應(yīng)換算為膠料試片的等效硫化時(shí)間E=E/ItE=E/It 式中式中 EE試片的等效硫化時(shí)間；試片的等效硫化時(shí)間； EE制品的硫化效應(yīng)；制品的硫化效應(yīng)； ItIt試片在試片在t t溫度的硫化強(qiáng)度。溫度的硫化強(qiáng)度。 例：外胎的緩沖層，其膠

40、料的硫化溫度系數(shù)為例：外胎的緩沖層，其膠料的硫化溫度系數(shù)為2 2，在試驗(yàn)室，在試驗(yàn)室 143143溫度下，測(cè)出正硫化時(shí)間為溫度下，測(cè)出正硫化時(shí)間為24min24min，平坦范圍在，平坦范圍在 2080min2080min，在實(shí)際生產(chǎn)中硫化，在實(shí)際生產(chǎn)中硫化70min70min，并測(cè)出溫度變化。求緩，并測(cè)出溫度變化。求緩 沖層的等效硫化時(shí)間，并判斷是否正硫化？沖層的等效硫化時(shí)間，并判斷是否正硫化？ 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 39 解：設(shè)解：設(shè)T1 = 143T1 = 143，t t1 1 = 20min = 20min時(shí)的硫化效應(yīng)為時(shí)的硫化效應(yīng)為E E?。恍。?T2 = 1

41、43T2 = 143，t t2 2 = 80min = 80min時(shí)的硫化效應(yīng)為時(shí)的硫化效應(yīng)為E E大；大； T = 140T = 140，t = 70mint = 70min時(shí)的硫化效應(yīng)為時(shí)的硫化效應(yīng)為E E； 問(wèn)問(wèn)E E與與E E小 小、 、E E大 大之間的大小關(guān)系如何？ 之間的大小關(guān)系如何？ 有有E E小 小 E EE E大 大 該膠料在該膠料在140140下于模型中硫化下于模型中硫化70min70min，已經(jīng)達(dá)到正硫化。，已經(jīng)達(dá)到正硫化。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 40 7.5 硫化介質(zhì)及硫化熱效應(yīng)硫化介質(zhì)及硫化熱效應(yīng) （一）硫化介質(zhì)（一）硫化介質(zhì) 硫化介質(zhì)（加

42、熱介質(zhì)）：能傳遞熱能的物質(zhì)。硫化介質(zhì)（加熱介質(zhì)）：能傳遞熱能的物質(zhì)。 常用的硫化介質(zhì)有：飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、過(guò)熱水、熱空氣、常用的硫化介質(zhì)有：飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、過(guò)熱水、熱空氣、 熱水及其它固體介質(zhì)等。近年來(lái)也采用電流和各種射線（紅熱水及其它固體介質(zhì)等。近年來(lái)也采用電流和各種射線（紅 外線、紫外線、外線、紫外線、 射線等）做硫化熱源。目前，越來(lái)越多的廠射線等）做硫化熱源。目前，越來(lái)越多的廠 家將微波硫化系統(tǒng)用于模壓和傳遞模壓制品、壓出制品等的家將微波硫化系統(tǒng)用于模壓和傳遞模壓制品、壓出制品等的 連續(xù)硫化。連續(xù)硫化。 1 1飽和蒸汽飽和蒸汽 飽和蒸汽室溫度大于飽和蒸汽室溫度大于100100并帶壓

43、力的蒸汽。并帶壓力的蒸汽。 2 2過(guò)熱蒸汽過(guò)熱蒸汽 過(guò)熱蒸汽是將飽和蒸汽通過(guò)加熱器加熱而獲得。過(guò)熱蒸汽是將飽和蒸汽通過(guò)加熱器加熱而獲得。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 41 3 3熱空氣熱空氣 熱空氣硫化可在常壓和加壓情況下進(jìn)行，前者適應(yīng)于薄制品硫化；后者熱空氣硫化可在常壓和加壓情況下進(jìn)行，前者適應(yīng)于薄制品硫化；后者 是在硫化罐中進(jìn)行。是在硫化罐中進(jìn)行。 4 4過(guò)熱水過(guò)熱水 5 5熱水熱水 優(yōu)點(diǎn)：傳熱比較均勻，密度較高，制品變形傾向較小。優(yōu)點(diǎn)：傳熱比較均勻，密度較高，制品變形傾向較小。 缺點(diǎn)：導(dǎo)熱效率不高。缺點(diǎn)：導(dǎo)熱效率不高。 6 6固體介質(zhì)固體介質(zhì) 常用于壓出制品的連續(xù)硫化

44、工藝。常用于壓出制品的連續(xù)硫化工藝。 優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)熱效果較好，可提供優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)熱效果較好，可提供150250150250的溫度，能使硫化在的溫度，能使硫化在 短時(shí)間內(nèi)完成。短時(shí)間內(nèi)完成。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 42 7 7微粒玻璃珠微粒玻璃珠 玻璃微珠直徑為玻璃微珠直徑為0.130.25mm0.130.25mm，硫化時(shí)玻璃珠與熱空氣構(gòu)成有，硫化時(shí)玻璃珠與熱空氣構(gòu)成有 效相對(duì)密度為效相對(duì)密度為1.51.5的沸騰床，導(dǎo)熱效率較高，又稱(chēng)為沸騰床硫的沸騰床，導(dǎo)熱效率較高，又稱(chēng)為沸騰床硫 化?；?。 8 8有機(jī)熱介質(zhì)有機(jī)熱介質(zhì) 硅油以及亞烷基二元醇等耐高溫的有機(jī)介質(zhì)，可直接在管路硅油以

45、及亞烷基二元醇等耐高溫的有機(jī)介質(zhì)，可直接在管路 中循環(huán)，利用高沸點(diǎn)提供高溫，使制品在低壓或常壓下實(shí)現(xiàn)中循環(huán)，利用高沸點(diǎn)提供高溫，使制品在低壓或常壓下實(shí)現(xiàn) 高溫硫化。高溫硫化。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 43 （二）硫化熱效應(yīng)及熱平衡（二）硫化熱效應(yīng)及熱平衡 1 1硫化熱效應(yīng)硫化熱效應(yīng) 硫化過(guò)程中，生膠與硫黃之間的化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)過(guò)硫化過(guò)程中，生膠與硫黃之間的化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)過(guò) 程。實(shí)驗(yàn)證明，生成熱隨結(jié)合硫黃的增加而增高。程。實(shí)驗(yàn)證明，生成熱隨結(jié)合硫黃的增加而增高。 在硫化開(kāi)始階段，因硫黃的熔融需要吸收熱量，會(huì)出現(xiàn)溫度在硫化開(kāi)始階段，因硫黃的熔融需要吸收熱量，會(huì)

46、出現(xiàn)溫度 降低的現(xiàn)象。降低的現(xiàn)象。 2 2硫化熱平衡硫化熱平衡 硫化可看成是熱交換過(guò)程，在供熱方面有來(lái)自加熱介質(zhì)升溫硫化可看成是熱交換過(guò)程，在供熱方面有來(lái)自加熱介質(zhì)升溫 時(shí)的熱量及膠料的反應(yīng)生成熱；在耗熱方面，有膠料的吸熱、時(shí)的熱量及膠料的反應(yīng)生成熱；在耗熱方面，有膠料的吸熱、 設(shè)備的散熱及冷凝水的吸熱等。設(shè)備的散熱及冷凝水的吸熱等。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 44 7.6 7.6 硫化方法硫化方法 橡膠制品多種多樣，硫化方法也很多，可按使用設(shè)備的種類(lèi)、橡膠制品多種多樣，硫化方法也很多，可按使用設(shè)備的種類(lèi)、 加熱介質(zhì)的種類(lèi)、硫化工藝方法等來(lái)分類(lèi)。加熱介質(zhì)的種類(lèi)、硫化工藝方

47、法等來(lái)分類(lèi)。 （一）硫化室溫法（一）硫化室溫法 硫化在常溫常壓下進(jìn)行。硫化在常溫常壓下進(jìn)行。 應(yīng)用：應(yīng)用： 1 1、膠粘劑；、膠粘劑；2 2、室溫硫化膠漿、室溫硫化膠漿 （二）冷硫化法（二）冷硫化法 多用于薄膜制品的浸漬硫化。多用于薄膜制品的浸漬硫化。 此法硫化的產(chǎn)品老化性能差，目前很少使用。此法硫化的產(chǎn)品老化性能差，目前很少使用。 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 45 （三）熱硫化法（三）熱硫化法 1 1直接硫化法直接硫化法 （1 1）熱水硫化法）熱水硫化法 （2 2）直接蒸汽硫化罐硫化法）直接蒸汽硫化罐硫化法 （3 3）熱空氣硫化）熱空氣硫化 2 2間接硫化法間接硫化法 3 3加壓硫化法加壓硫化法 （1 1）壓力機(jī)硫化法）壓力機(jī)硫化法 （2 2）罐式硫化機(jī)硫化法）罐式硫化機(jī)硫化法 （3 3）個(gè)體硫化機(jī)硫化法）個(gè)體硫化機(jī)硫化法 首頁(yè)首頁(yè) 上一頁(yè)上一頁(yè) 下一頁(yè)下一頁(yè) 末頁(yè)末頁(yè) 46 （四）連續(xù)硫化法（四）連續(xù)硫化法 1 1鼓式硫化機(jī)硫化法鼓式硫化機(jī)硫化法 2 2熱空氣連續(xù)硫化熱空氣連續(xù)硫化 是一種常壓硫化方法，主要用于硫化雨布和膠