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橡膠硫化（huà）過程中（zhōng）各個性能指標的變化

　　硫化是橡（xiàng）膠工業生產加工的工藝。獲得了（le）寶貴的物（wù）理機（jī）械性能，成為了值得使（shǐ）用的工程材料，在這過程中，橡膠發生了一係（xì）列的（de）化學反應，將線狀高分子變為三維立體網狀結構，那麽，下麵一起了解（jiě）下橡膠硫化過（guò）程中各個性能指（zhǐ）標的變化吧!

　　硫化是（shì）指在加熱或照（zhào）射的條件下，使具有線狀結構的高分子交聯成為立體網狀結構的高分子，使混合橡膠內的生膠與硫化劑發生化學反應，從根本上改（gǎi）變混合橡膠的物理機械性能和其（qí）他性能。

　　在工業生（shēng）產中，硫（liú）化（huà）交聯反應一（yī）般在一定的溫度、時間、壓力條件下進行（háng）。這些條件的硫化條件通常被（bèi）稱為硫化三要（yào）素。生產中實施硫化條（tiáo）件（jiàn）、正確選擇（zé）硫化設備、選擇加熱介質等是硫化工藝中的（de）重要技術內容。

　　硫化過程中，混煉膠的一係列性能發生了顯著變（biàn）化。隨著硫化時間的延長，其（qí）數值下降，硬度保持（chí）不（bú）變。拉伸、永久變形等性能隨硫化時間的（de）延長（zhǎng）而逐漸減少，達到道路較低值（zhí）後，用不（bú）同硫化時間的試件製備各種物理機械性能，發現拉伸強度、恒拉伸應力、彈性等性能（néng）達到峰值後，繼續硫化緩慢上升。其他耐熱性、耐磨（mó）性、耐溶脹性等性能隨硫（liú）化時間的增加而改善。

　　硫化過（guò）程（chéng）中橡膠性能的變化是硫化過程（chéng）中分子結構發生變（biàn）化的結果。硫化橡膠的大分子在（zài）分子鏈間（jiān）形（xíng）成橫向鍵，形成空間網狀結構，因此分子間除了二次價鍵力外（wài），主價（jià）鍵力也作用於分子鏈間的鍵合處，硫化橡膠的拉伸強度比生膠（jiāo）大，定伸應力高，彈性大（dà），失去可溶性，未硫化的生膠是線狀結構大的分子，其分子鏈具（jù）有運（yùn）動獨立性、可塑性大、伸（shēn）長率高、溶解（jiě）性; 有限膨脹因此，硫化過程中（zhōng）橡膠性能的變化應結合其結構變化（huà）進行考察。橡膠材料的幾（jǐ）種主要物理機械性能（néng）(以天然橡膠為例（lì）)變化的一般規律如下（xià）。

　　1、定伸應力

　　橡（xiàng）膠未硫化時（shí），線狀（zhuàng）分子間可以比較（jiào）自由地流動，但是，隨著硫化程度的加深，這種流動自由性越來越小，在塑性範圍內呈現非牛頓流動特性。定長（zhǎng）拉伸（shēn）所需的變形力越來越大。這就是“定伸應力”。

　　2、拉（lā）伸強度

　　軟質橡膠的抗拉強度隨（suí）著交聯程度的增加而逐漸上升，直至達到較高（gāo）值。如果進一（yī）步硫化，在通過平坦部時拉伸強度會急劇下降。硫使用量多（duō）的硬質橡膠，在拉伸強度降低後上升，達到硬質橡膠的水平。

　　3、增長率

　　橡膠的伸長率隨著交聯程度的增加而逐漸降低。4、壓縮永久變形

　　橡膠（jiāo）的壓縮（suō）永久變形也隨著交聯程度的（de）增加而（ér）逐漸減少。對於存在硫化還原的（de）橡（xiàng）膠，過了正硫化後，壓（yā）縮永久變形又逐（zhú）漸增（zēng）大。

　　5、彈性

　　橡膠（jiāo）的彈性來（lái）源於高（gāo）分子柔性段的微布朗運動位置（zhì）的可逆變化，由於這一（yī）特性的存在，在小外力下會發生很大的變形。

　　處於塑性狀態時，橡膠分子引（yǐn）起的位移是（shì）不可逆的，但是，如果交聯（lián）程度持續增加（jiā），則由於大分子（zǐ）之（zhī）間的相對固定性過（guò）大，但橡膠分子（zǐ）交聯後，相互發生相（xiàng）對定位，產生了較強的複原趨勢。變形後的複原趨（qū）勢減少。因此，當硫化橡膠過度過硫時，彈性減弱，由（yóu）彈性體的彈性（xìng）變成剛體的彈性。

　　6、硬度（dù）

　　硫化橡膠的硬度（dù）在硫化開始後迅速增（zēng）大，硫化後不久達（dá）到較（jiào）大（dà）值，之後基本保持（chí）恒定。

　　7、耐膨潤性

　　未硫化橡膠和其他聚合物一樣，在某溶劑中溶脹，吸收溶劑直（zhí）到失（shī）去凝聚力。橡膠分（fèn）子隻有在（zài）溶劑（jì）對（duì）橡膠的（de）滲透壓大於橡膠（jiāo）分子的（de）凝聚（jù）力時才能進入溶液。

　　8、通氣性

　　橡膠（jiāo）交聯程度增（zēng）加後，網狀結構中的空隙逐漸減少，氣體通過橡膠（jiāo）中擴散的能力因阻力增大（dà）而（ér）減弱（ruò），因此一般硫化充分的彈性體比硫化（huà）不足的彈性體（tǐ）的耐透氣性好。

　　9、耐熱性

　　正硫化時的耐熱性較好。

　　10、耐（nài）磨損性

　　硫化開始後（hòu），耐磨性逐漸（jiàn）增（zēng）大，正硫化（huà）時達到較高水平。硫不足或過硫不利於耐磨性，但過硫的影響小。

　　天然橡膠和合成橡膠在硫化上有以（yǐ）下三個不同。

　　1 )天然橡（xiàng）膠中含有（yǒu）大量穀朊粉、穀朊粉分解物、胺（àn）類等非橡膠烴物質，合成橡膠中沒有這類物質; 相反，合成橡膠中存在一定數量的聚（jù）合過程中殘留的樹脂和脂肪酸，它們起到了延緩硫化的作用。

　　2 )天然橡膠在主鏈結構上雙鍵多，硫化速度比合成橡膠快，因此合（hé）成橡膠（jiāo）在配合時必須多使用促進劑，減少硫。

　　3 )天然（rán）橡（xiàng）膠主要是線型大分子結構（gòu），但丁（dīng）苯橡膠、丁腈橡膠等合成橡膠的分支度高，容易引起分子內交聯——的（de）成圈，硫化橡膠（jiāo）變硬。

　　另外，橡膠鏈的（de）側基還會影（yǐng）響硫化速度，極性大於苯乙烯基，因（yīn）此丁腈橡膠的硫化速度（dù）大於丁（dīng）苯橡膠。

　　以上介紹的就是橡膠硫化過程中各個性能指標的變化，如需（xū）了解更多，可隨時聯係我們!

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