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橡膠硫化過程（chéng）中各個（gè）性能指標的變化

　　硫化是橡膠工業（yè）生產加工的工藝（yì）。獲得了（le）寶貴的物理（lǐ）機械性能，成為了值得使用的工程材料，在這過程中，橡膠（jiāo）發生了一係列的化學（xué）反應，將線狀高分子變為三維立體網狀結構，那麽，下麵一起了解下橡（xiàng）膠硫化過程中各個性能指標的變化吧!

橡膠（jiāo）

　　硫（liú）化是指在加熱或照射的（de）條件下，使具有（yǒu）線狀（zhuàng）結構的高分子交（jiāo）聯成為立體網狀結構（gòu）的高分子（zǐ），使（shǐ）混合橡膠內的生膠（jiāo）與硫化劑發生（shēng）化學反應（yīng），從根本上改變混合橡膠的物理（lǐ）機械性（xìng）能和其他性能。

　　在工業生產中，硫化（huà）交聯反應一般在一定的溫度、時間、壓力條件下進行（háng）。這些條件的硫化條件通常被稱為硫化（huà）三要（yào）素。生產中實施硫化條件、正確選擇硫化設備、選擇加熱介質等是硫化工藝中的重要技術內（nèi）容。

　　硫化過程（chéng）中，混煉膠的一係列性能發生了顯著變化。隨著硫化時（shí）間的延長，其數值下降，硬度保持不變。拉伸、永久變形等性能隨硫化時間的延長而逐漸減少，達到道路較低值後，用不同硫化（huà）時間的試件製備各種物（wù）理（lǐ）機械性能，發現拉伸強度、恒拉伸應力、彈性等性能達到峰值後，繼續硫（liú）化緩慢上升。其他耐熱（rè）性（xìng）、耐磨性、耐溶脹性等性能隨硫化時（shí）間（jiān）的（de）增加而改（gǎi）善。

　　硫化過程（chéng）中橡膠性能的變化是硫化過程中分子結構發生變化的結果。硫化（huà）橡膠（jiāo）的大分子在分子鏈間（jiān）形成橫向鍵，形成空間網狀結構，因此分（fèn）子間除（chú）了二次價鍵力外，主價鍵力也作用於分子鏈間的鍵合處，硫化橡膠的（de）拉伸強度比生膠大，定伸（shēn）應力高，彈性（xìng）大，失去可溶性，未硫（liú）化的（de）生（shēng）膠是線狀（zhuàng）結構大的分子，其分子鏈具有運動獨立性、可塑性大、伸長率高、溶解性; 有限膨脹因此，硫化過程中橡膠性能的變化應結合其結構變化進行考察。橡（xiàng）膠（jiāo）材料的幾種主要物（wù）理機械性能(以天然橡膠為例)變化的一般規律（lǜ）如下。

　　1、定伸應力（lì）

　　橡膠未硫化時，線狀分子間可以比較自由地流（liú）動，但是，隨（suí）著硫化程度（dù）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（dìng）長拉伸所（suǒ）需的變形力（lì）越來越大。這就是“定伸應力”。

　　2、拉伸強度

　　軟質橡膠的抗拉強度（dù）隨著交聯（lián）程度的增加而逐漸上升（shēng），直至達到較高值。如果進一步硫化，在通過平（píng）坦部時拉伸強度會急劇下降。硫使用量多的（de）硬質橡膠，在拉伸強（qiáng）度降低後上升，達到硬質橡膠的水平。

　　3、增長（zhǎng）率

　　橡（xiàng）膠的伸長（zhǎng）率隨著交聯程度的增加而逐漸降低。4、壓縮永久變形

　　橡（xiàng）膠的壓（yā）縮永久變形（xíng）也隨著交聯程度的增加而逐漸減少。對於存在硫化還原的橡膠，過了正硫化後，壓縮永久變形又逐漸（jiàn）增大。

　　5、彈性

　　橡膠的彈（dàn）性來源於高分子柔性段的微布朗運動位置（zhì）的可逆（nì）變化，由（yóu）於（yú）這一特性的存在，在小外力下會發生很大的變形。

　　處於塑性狀態時，橡膠分子引起的位移是不可逆的，但是，如果（guǒ）交聯程度持續增加，則由於大分子之間的相對固定性過大，但橡膠分子交聯後，相互發生相對定位，產生了較強的複（fù）原趨勢。變形後的（de）複原趨勢減少。因此，當硫化橡膠過度過硫時，彈性減弱，由彈性體的彈性變（biàn）成剛體（tǐ）的彈性。

　　6、硬度

　　硫化橡膠的硬度在硫化開始（shǐ）後（hòu）迅速增大，硫化後不久達到較大值（zhí），之後基本保持恒定。

　　7、耐（nài）膨潤性

　　未硫化橡膠和其他聚合物一樣，在某溶劑中溶脹，吸收溶劑直到失去凝聚力。橡膠分子隻有在（zài）溶劑對（duì）橡膠的滲透壓（yā）大於橡膠分（fèn）子的凝聚力時（shí）才能進入溶液。

　　8、通氣性

　　橡膠交聯程度增加（jiā）後，網（wǎng）狀結構中的空隙逐漸減少，氣體通（tōng）過橡膠中擴散的能力因阻力增大而減弱，因此一般硫化充分的彈性體比硫（liú）化不足的彈性體的耐透氣性好。

　　9、耐熱（rè）性

　　正硫化時的耐（nài）熱性較好。

　　10、耐磨損性

　　硫化開始後（hòu），耐（nài）磨性逐漸增大，正硫化時達到較高水平。硫不足或過硫不利於（yú）耐磨性，但（dàn）過硫的影（yǐng）響（xiǎng）小。

　　天然橡膠和合（hé）成橡膠在硫化上有（yǒu）以下三個不同（tóng）。

　　1 )天然橡膠中含有大量穀（gǔ）朊粉（fěn）、穀朊（ruǎn）粉分（fèn）解物、胺類等非橡膠烴物（wù）質，合成橡膠中沒有這類物質; 相反（fǎn），合成橡膠中存在一定數量的聚合過程中殘留（liú）的樹脂和脂肪酸，它們起到了延（yán）緩硫化的作（zuò）用。

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

　　3 )天然橡膠主要是（shì）線型大分子結構，但丁（dīng）苯橡膠（jiāo）、丁腈橡膠等合成橡膠（jiāo）的分支度高，容易引起分（fèn）子（zǐ）內交聯——的成（chéng）圈，硫化橡膠變硬。

　　另（lìng）外，橡膠（jiāo）鏈的側基還會影響硫化速（sù）度，極性大於苯（běn）乙烯基，因此丁腈橡膠（jiāo）的硫（liú）化速度大於丁苯橡膠。

　　以上介紹的就是（shì）橡膠硫化過程中各（gè）個性（xìng）能指標的變（biàn）化，如需了解更多，可隨時聯係香蕉小视频!

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