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什么是硫化?硫化过程怎样产生?硫化条件如何确定? 2017-04-11 02:10:39

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硫化试验仪是橡胶加工行业控制橡胶质量,快速检验及橡胶基础研究应用最广泛的仪器,为橡胶最优化配方组合提供了精确的数据,可精确测出焦烧时间、正硫化时间、硫化指数及最大、最小转矩等参数。

硫化仪给出橡胶硫化工艺检测胶料在硫化温度下的交联速度随时间变化的关系曲线.从而确定胶料配方最佳硫化点和选择合理硫化条件的重要检测手段

本仪器提供一条弹性模量S’对时间的曲线,这条光滑曲线在理想情况下适用于直接比较试验.

橡胶试片置于给定温度和压力的模腔内,以小角度摆动模腔或转子,施于试片以剪切应变,摆动模腔(或圆盘)所需的力(扭矩)正比于橡胶的刚性(剪切模量).橡胶试片在硫化过程中形成交联时,其刚性增加,所记录的转矩值或增至平衡值,或增至最大值,于是得到一条完整的硫化曲线,获得硫化曲线所需要的时间取决于试验温度和橡胶试样.

什么是硫化?硫化过程怎样产生?硫化条件如何确定?

硫化过程是橡胶大分子键发生化学交联反应的过程,硫化也就是在加热条件下,胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应,使胶料由线性结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子,并使胶料的物理机械性能及其他性能有明显的改善,这一过程称为硫化,就大多数橡胶制品来说(特别在工业生产中),这种交联反应的过程是在一定的温度,时间,和压力的条件下完成的,这些条件称为硫化条件,而如何来制定制品的硫化条件,以及如何在生产中使这些已确定下来的条件得以实施,这些就是在硫化工艺中的技术,而硫化仪能方便正确地完成这一工作.

本公司所生产硫化仪性能优越,操作方便,直观,价格已大众化,现在逐步得到普及.

智能测控模块能独立完成数据采集和温度控制.

温度控制采用变结构自适应控制,温控迅速,温度稳定,数据采集应用24位A/D转换和傅立叶变换处理,数据采集精确.智能测控模块目前在国内外处于领先地位.

智能测控软件完成将温度和硫化曲线在电脑的实时显示和数据存储于实时数据库,大量数据可进行检索,统计,分析.只要电脑硬盘的容量足够大,试验数据就能大量永久保存而不会丢失,这对企业的产品质量的提高是相当有益的.

 

 


对于具有明显最大力矩的典型硫化曲线,各种硫化参数都可以从曲线上确定:

1) 起始力矩M0 : 反映试验开始时胶料的起始粘度;

2) 最小力矩ML: 反映胶料在硫化温度下的粘度;

最小力矩与胶料可塑性有良好的相关性,与可塑性是负相关,即可塑性大,则最小力矩小,可塑性小, 则最小力矩大

3) 最大力矩MH:为理论上的正硫化时间,代表最大交联度,取值可以沿最小力矩点作一条与时间轴平行的延线,则从延线到硫化曲线平坦部分之间的间距即为最大力矩,最大力矩显示了胶料的物理特性,即最大力矩与胶料硬度及定伸有良好的相关性,是正相关最大力矩大则胶料硬度和定伸高

4) 焦烧时间ts1(或t10):胶料在硫化温度下加热至出现焦烧的时间.由于橡胶具有热积累的特性,所以胶料的实际焦烧时间包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间, 操作焦烧时间是指在橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗的时间,它取决于加工程度(如胶料翻炼次数,热炼程度,压延,压出等), 剩余焦烧时间是指胶料在模型加热时保持流动性的时间,对于一般的胶料来说,经过不同工艺加工后的胶料剩余焦烧时间是不同的.

焦烧时间t10=[ML+(MH-ML)x10%]所对应的时间,意即:此胶料已达到10%的

交联度,已不适应加工了;国际标准采用ts1作为焦烧点:当硫化仪振幅为1°角时,焦烧点用ts1表示,ts1=(ML+0.1NM)所对应的时间;如用3°角时, 则焦烧点用ts2表示, ts2=(ML+0.2NM)所对应的时间.

试验时转子(或模腔)振幅大,曲线转矩也大,但采用大振幅时,胶料硫化后试料与模腔间容易打滑,所以为了防止打滑,目前倾向于采用小振幅进行试验,另外,转子污染也是造成打滑的原因之一,且振幅愈小时,干净与污染的转子所绘的硫化曲线比较接近,从这一点上说采用小振幅进行试验也是比较好的,同时为了试验的正确性,应经常使转子(或模腔体)保持清洁.

5)正硫化时间(最宜硫化时间)t90:代表胶料达到最佳性能状态时的硫化时间,也是工艺上的正硫化时间,t90=[ML+(MH-ML)x10%]所对应的时间,习惯上,正硫化时间是指抗张强度达到最高点略前的时间,或取定伸曲线迅速下降的那个转折点,也有以抗张强度最高值的点作为正硫化点的,实际上,从硫化曲线的发展来看,在热硫化阶段中,力矩上升速度很快,随后则转为缓慢上升,至出现最大值(或继续缓慢上升,或转为下降),也就是说,大部分90%的交联键是在热硫化阶段生成,只有小部分(10%以下)的交联键是在后继阶段生成的,所以从经济角度来看,一般选用t90作为工艺上的正硫化时间,对于大多数制品来说,选用t90作为正硫化时间,已基本上满足使用性能的要求.

6)硫化速率:它是反映硫化反应进行得快慢的一个参数,胶料的硫化速率与配方

中的促进剂品种及用量有关,其取值为t90与t10之差的倒数,在陡峭区域内,硫化曲线的斜率就是两个点(即t90与t10两个点)间的力矩差除以时间差.


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