解析橡胶制品硫化体系

20世纪60年代末和70年代初,热塑性弹性体(TPE)的出现和发展使橡胶交联的概念得到了进一步扩展,既可通过化学反应形成交联键,也可通过分子间物理作用如结晶、氢键或其他在硫化温度下可以解离的化学键如离子键等形成交联。高温下,交联键解开,热塑性弹性体表现为塑性;降低温度,物理交联键又可以重新生成,表现出硫化胶的综合性能。嵌段型SBS热塑性弹性体的网络结构如图2-2所示。
用于橡胶硫化的其他硫化剂还有一氯化硫、过氧化物、硒、碲等元素及树脂硫化、醌肟硫化、辐射硫化等。尽管如此,由于硫黄价廉易得,资源广泛,得到的硫化胶性能好,仍在橡胶的硫化中占首要地位,而且经过100多年的研究发展,已经形成几个不同类型的硫黄硫化体系。橡胶硫化以后,结构和性能发生很大变化:①硫化胶由线形边转变为三维网状结构;②加热不再流动;、③不再溶于它的良溶剂中;4.模量和硬度提髙、5.力学性能提高;⑥耐老化性能和化学稳定性提髙;⑦介质性能可能下降。
所有这些都使硫化后的橡胶成为一种性能优良、应用广泛的工程材料。
传统的弹性橡胶制品要具有优良的使用性能,应该进行硫化。硫化是指橡胶的线型大分子链通过化学交联作用而形成三维空间网状结构的化学变化过程。硫化后, 胶料的物理性能及其他性能都发生根本变化。硫化前后橡胶分子链的状态如图2-1所示。
硫化的本质就是化学交联,之所以称为硫化,是因为最初的交联是用硫黄交联得到的。1839年美国人Charles Goodyear用硫黄和橡胶混合加热得到硫化胶, 改变了橡胶制品原来受热后发黏、流动的弱点。直到今天,橡胶工业一直沿用这一术语。
橡胶的硫化,经历了单纯由硫黄硫化到硫黄加无机氧化物的活化复合体系进而发展到硫黄,/无机氧化物/有机化合物的复合体系,形成了由硫化剂、活性剂、促进剂三部分组成的完整的硫化体系,硫化时间明显缩短,硫化效率和硫化胶性能显著提高。

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