橡胶硫化是什么意思?

硫化更科意义应交联或架桥即线性高通交联作用形网状高工艺程物性即塑性橡胶转化弹性橡胶或硬质橡胶程硫化含义仅包含实际交联程包括产交联

通胶料定伸强度测量(或硫化仪)看整硫化程硫化诱导预硫硫化硫(胶说硫化返原)四阶段

硫化诱导期(焦烧间)内交联尚未始胶料流性阶段决定

胶料焦烧性及加工安全性阶段终点胶料始交联并丧失流性硫化诱导期短除与胶本身性质关主要取决于所用助剂用迟延性促进剂较焦烧间且较高加工安全性

硫化诱导期便定速度进行交联预硫化阶段预硫化期交联程度低即使期硫化胶扯断强度弹性能达预想水平撕裂态裂口性能却比相应硫化

达硫化阶段硫化胶各项物理性能别达或接近佳点或达性能综全平衡

硫化阶段(硫化平坦区)即硫阶段两种情况:胶现返原现象(定伸强度降)部合胶(除丁基胶外)定伸强度继续增加

任何橡胶说硫化产交联由于热及其素作用产产联链链断裂现象贯穿整硫化程

硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。普通的硅橡胶主要由含甲基和少量乙烯基的硅氧链节组成。苯基的引入可提高硅橡胶的耐高、低温性能，三氟丙基及氰基的引入则可提高硅橡胶的耐温及耐油性能。硅橡胶耐低温性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基后，可达-73℃。硅橡胶的耐热性能也很突出，在180℃下可长期工作，稍高于200℃也能承受数周或更长时间仍有弹性，瞬时可耐300℃以上的高温。硅橡胶的透气性好，氧气透过率在合成聚合物中是最高的。此外，硅橡胶还具有生理惰性、不会导致凝血的突出特性，因此在医用领域应用广泛。[1]

硅橡胶分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）、室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大，热硫化型又分甲基硅橡胶（MQ）、甲基乙烯基硅橡胶（VMQ，用量及产品牌号最多）、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ（耐低温、耐辐射），其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。

高温硫化硅橡胶

高温硫化硅橡胶是指聚硅氧烷变成弹性体的过程是经过高温（110-170℃）硫化成型的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷为生胶，混入补强填料、硫化剂等，在加热加压下硫化成弹性体。硅橡胶的补强主要是各种类型的白炭黑，可使硫化胶的强度增加数十倍。有时为了降低成本或改善胶料性能及赋予硫化胶各种特殊的性能，也加入相应的各种添加剂。硫化剂是各种有机过氧化物或加成反应催化剂。[1]

生胶种类及制备

生胶种类主要有甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶和氟硅橡胶，如图所示。此外，还可以在主链上引入亚苯基团。用量最大的是甲基乙烯基硅生胶。由于交联用的活性基团乙烯基的引入，极大的提高了硅生胶用过氧化物交联的交联效率。几乎所有的商品硅橡胶都含有一定量的乙烯基。[1]

工业上主要采用碱催化聚合法及酸催化聚合法生产硅橡胶。较多的采用KOH和暂时性催化剂[(CH3)4NOH、(n-C4H9)4POH]。[1]

加工成型

加工成型方法如图所示。一次硫化的目的是进行高分子链的交联反应；二次硫化的目的是进行补充交联、驱除硫化剂分解产物和其他挥发性化合物以稳定硫化胶的各项性能。常用的设备有开放式炼胶机、捏合机及真空密炼机。[1]

主要性能

（1）高温性能。硅橡胶显著的特征是高温稳定性，虽然常温下硅橡胶的强度仅是天然橡胶或某些合成橡胶的一半，但在200℃以上的高温环境下，硅橡胶仍能保持一定的柔韧性、回弹性和表面硬度，且力学性能无明显变化。（2）低温性能硅橡胶的玻璃化温度一般为-70~-50℃，特殊配方可达-100℃，表明其低温性能优异。这对航空、宇航工业的意义重大。（3）耐候性硅橡胶中Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定，在不加任何添加剂的情况下，就具有优良的耐候性。（4）电气性能。硅橡胶具有优异的绝缘性能，耐电晕性和耐电弧性也非常好。（5）物理机械性能。硅橡胶常温下的物理机械性能比通用橡胶差，但在150℃的高温和-50℃的低温下，其物理机械性能优于通用橡胶。（6）耐油及化学试剂性。普通硅橡胶具有中等的耐油、耐溶剂性能。（7）气体透过性能。室温下硅橡胶对空气、氮、氧、二氧化碳等气体的透气性比天然橡胶高出30-50倍。（8）生理惰性。硅橡胶无毒，无味，无嗅，与人体组织不粘连，具有抗凝血作用，对肌体组织的反应性非常少。特别适合作为医用材料。[1]

4室温硫化硅橡胶

室温硫化硅橡胶与高温硫化硅橡胶的差别主要在于它是以分子量较小的聚硅氧烷为基础胶，在交联剂和催化剂的作用下与室温或稍许加热即可硫化成弹性体。室温硫化硅橡胶由基础胶、交联剂、催化剂、填料等组成。从包装形式上可分为单组份和双组分两种。[1]

基础胶

基础胶首选以羟基封端的聚二甲基硅氧烷，特殊用途可选用含有烷氧基或其他活性基团的聚甲基硅氧烷。α,ω-二羟基聚硅氧烷是双组分和单组分缩合型硅橡胶的基础胶，市场上通常称为107胶。[1]

单组份室温硫化硅橡胶

单组份室温硫化硅橡胶是缩合型硅橡胶的主要产品之一。由基础胶、填料、交联剂、催化剂、增塑剂、颜料等配合而成。基础胶为α,ω-二羟基聚硅氧烷。填料起到补强、增容和赋予特殊性能的作用。交联剂和催化剂及其他填料都有很多种，根据市场需求和产品性能而定。典型配方如图所示。[1]

双组分室温硫化硅橡胶

双组分室温硫化硅橡胶除了交联剂外，其他与单组分的配料相同。双组分室温硫化硅橡胶常用正硅酸乙酯或聚硅酸乙酯作为交联剂，后者交联速度高。硫化反应如图所示。[1]

室温硫化硅橡胶的应用

（1）建筑行业。用于玻璃和金属幕墙的粘结，屋顶嵌封，门窗密封，各种水池、瓷砖的粘接密封。

（2）电子行业。用于电子电气部件的包封和灌注材料，可防潮、抗震和耐冲击、耐温度骤变和化学品的腐蚀。

（3）模具。硅橡胶优异的仿真性和良好的脱模性能使其在软模具行业得到广泛应用。

（4）汽车、船舶及航空。用作汽车就地成型垫圈、车窗密封、电子电器接插件防电晕等。[1]

5加成型液体硅橡胶

加成型液体硅橡胶主要是以含端乙烯基的聚二甲基硅氧烷为基础胶，以含二甲基链节和甲基氢链节的聚甲基硅氧烷为交联剂，以铂络合物为交联催化剂制成的胶料。胶料在催化剂的作用下，与室温或加热情况下进行加成反应，可得到网状结构的硅橡胶。

在任何种橡胶仅通过混合和处理，以满足不同的产品的性能要求。橡胶与硫化，增强和老化三个系统：

（1）的橡胶硫化体系的硫化橡胶是通过化学交联之间的橡胶分子将基本上成一个灵活的和尺寸稳定的生橡胶的可塑性产品的物理性能的硫化橡胶的稳定的温度范围扩大。固化过程（固化）一词在橡胶化学中常用的在橡胶工业中起着重要的作用。之间的分子链在橡胶的硫化（交联）反应的能力取决于其结构。与硫，酚醛树脂，有机过氧化物的取代或加成反应的分子链中含有不饱和双键的不饱和的二烯橡胶（例如，天然橡胶，苯乙烯 - 丁二烯橡胶和丁腈橡胶等），可以通过以下来形成等分子之间的交联。一般基团的不饱和橡胶（如有机过氧化物），具有一定的能量和高能量辐射交联。橡胶（如氯磺化聚乙烯等）含有的特定的功能基团的各种官能团，通过形成交联的给定的物质，如橡胶亚磺酰胺与金属氧化物的特定的反应，胺的反应交叉相关。

的交联结构的不同类型的橡胶与各种交联剂反应各不相同，硫化胶的性能也不同。橡胶交联三种形式：

①②③

第一①各种交联剂的情况下使用硫或硫的供体，结果可单硫键（x = 1时），二硫键（x = 2时），多硫键（= 38）;

第一②物种是交联的树脂和肟交联的情况下的使用;

第③种是使用过氧化物交联的过氧化物硫化，和使用的辐射交联，辐射硫化，生成碳 - 碳键。

最一般的与硫或硫给体硫化的橡胶中加入硫或硫给体，即在原料橡胶，以及缩短固化时间的加速器和确保硫交联效率的氧化锌的活性和硬脂酸剂等。在实践中往往分为硫和促进剂的典型的硫化体系：

①普通硫硫化体系通过常规的硫量（15份）和常用促进剂量的组合物的量的比率。这种固化体系的使用使硫化橡胶，以形成更多的多硫键，和少量的低 - 硫键（单 - 硫键，二硫键）。硫化胶的较高的拉伸强度和耐疲劳性。其缺点是穷人的耐热性和耐老化性能。

②半高效硫化的硫量为0815份（或硫给体的一部分），并通常用于促进与该组合物的剂量。硫化胶的使用这种固化系统，能够形成的适当比例的低 - 硫键，多硫键，拉伸强度和耐疲劳性的硫化胶的物理介质，耐热性，耐老化性能。的

③有效固化系统由含硫量低的**（03至05重量份），或部分的硫供体与高促进组合物的剂量（通常为2至4份）的量。的硫化胶的使用这种固化系统使形成的低硫的显性键（单硫键和二硫键），硫化胶的耐热老化性，缺点是低的拉伸强度和耐疲劳性。

④无硫无硫，硫黄给予体和加速器组成的固化体系。该固化体系与一个有效的固化系统类似的性能。

（2）橡胶增强填料系统

橡胶补强加固装置，使橡胶的拉伸强度，撕裂强度和耐磨损性显着提高的作用。对于一个非自增强的合成橡胶增强剂，如果未添加，有在使用中没有价值。添加炭黑补强剂数次，以10倍的强度，这些橡胶。碳黑色橡胶强大的系数表84-5

补强剂，这样的表现的橡胶的变化，如增加硬度，拉伸应力在改善表现不佳的应力松弛，弹性降低，磁滞损耗变大，压缩永久变形增大。

根据粒度分类①补强剂的橡胶增强填料，颗粒尺寸是填料的物理性能的主要基础。该增强填料的颗粒非常小，可以得到一种非结晶性橡胶有用的强度性能，和晶化的橡胶的强度也有一些改进。可以使用的填料的质量和粒径来控制这两种类型的橡胶化合物的伸长性能的。

炭黑是优良的橡胶补强剂，用于加固的场合。使用白色或浅色橡胶补强用二氧化硅（SiO2）。

5

类型的塑料炭黑对橡胶的补强系数抗拉强度，MPA强化因素

未增强的硫化胶配合强大的硫化

>

苯乙烯 - 丁二烯橡胶（SBR）2535 200260 57104

丁腈橡胶（NBR）为2030 200 270 06 135

丁二烯橡胶（BR） ，乙丙橡胶（EPDM）一个3060 150250 2583

80100 180250 1831

天然橡胶（NR）160240 240350 10有多少是22

炭黑根据系统的法律（炉或热裂解方法），粒径（20纳米至50微米）和“结构”（颗粒连成短链或集团）的分类。每个参数的橡胶的性能上有显着的影响。其代表性的用量为25至50份每百份橡胶（phr）表示，该金额中的重量份。

可以从图中看出，与增加量的炭黑，所述橡胶的物理性质是在一个单一的使用的炭黑的量，其最佳值。的增加的量的碳黑，模量或刚度上升的硫化胶的伸长率降低。随着模量或刚度增加时，变形的橡胶物性（弹性）沿减弱，更多的类似皮革，磁滞损耗和在热的增加的查询结果动态应变。的

②相容剂颗粒填料，这些远远大于该增强填料的粒径，颗粒尺寸通常是20微米。增容的填料主要功能是降低成本。随着橡胶化合物的结合量增加，拉伸强度和耐撕裂性的减少成比例。因此，所要求的物理性能来确定的金额。通常的做法是在相同的橡胶化合物，和的补强性和相容剂填料，以增加一个更便宜的非橡胶材料的内容，和损伤少的橡胶的物理性质。增容典型的填料是碳酸钙和粘土。的

③塑化（软化）剂油油被用作相容剂的软化材料，导致塑料增幅用于抵消增加的塑性材料所造成的增加的处理中的大量填料的流动阻力和刚度大的硫化胶。在同一时间，将导致磁滞损耗的增加和蠕变和应力松弛速度的增加。图7的物理性质之间的关系，和炭黑含量的天然橡胶

（3）橡胶和抗氧化剂和类似的许多其他有机材料，橡胶强度和伸长性能的老化和其他有用的机械性能会随时间的延续逐渐恶化，被称为橡胶的老化。主要的原因是由于热氧老化，臭氧老化，这将是由于光或高温或某些微量元素（如铜或锰）和差。

热氧老化是一个复杂的过程，包括一些反应。影响的反应条件是：工艺条件下，金属催化剂，温度，和络合剂配方。热氧老化两种结果：

①原因粘性橡胶软化由于断链。的天然橡胶和丁基橡胶的氧化是该反应的机制。

②继续使橡胶硬化清脆的。苯乙烯 - 丁二烯橡胶，氯丁橡胶，丁腈橡胶，三元乙丙橡胶（EPDM）的该反应的氧化机理。

大多数情况下，这两种损伤机制，会发生什么样的机制占主导地位，什么样的机制决定了趋势的产品。不管是什么样的损伤机制橡胶伸长损测试橡胶老化最敏感的指标。的

某些金属（主要是铜，锰，铁和钴）离子可以影响的过氧化物分解催化剂，加速侵蚀氧橡胶的氧化反应。这种情况下，橡胶生胶硫化胶的更加明显。硫化的硫的硫化橡胶，天然橡胶和含有不饱和的橡胶的异戊二烯单元将受到影响到一个显着的程度。得到改善，消除有害的金属源，并添加到橡胶化合物的金属稳定剂与金属离子发生反应，以产生一个稳定的产品。

臭氧侵蚀机制，通常被认为是与橡胶中的不饱和部分（即“双键”）反应，形成臭氧化物的臭氧，臭氧化物很容易分解，导致所造成的在橡胶断链橡胶表面开裂，开裂与机械破裂和进一步的增长。如果上的裂缝中的应变条件下的产品。由于臭氧劣化课程重复，裂纹增长是更大。重读橡胶，银灰色的外表面层形成所谓的“奶油”TLC炎热和潮湿的环境下，这种现象很可能发生。

橡胶防老剂，以避免延误（严格的说）橡胶材料的老化。由于老化的橡胶的热氧老化，臭氧老化，橡胶防老剂和抗臭氧剂，橡胶防老剂橡胶和橡胶的本质。在正常情况下，一个有效的抗臭氧剂也是一种抗氧化剂，和反之亦然。选择抗氧化剂标准以最低的成本获得满意的老年效应，需要考虑的因素，包括抗氧化剂污染，不变色，波动性，溶解度，稳定性，和身体状态。的

胺抗氧化剂 - 不同类型的单胺和双胺是有效的抗氧化剂，但一般会产生更严重的变色和污染。广泛使用的类型的抗氧化剂的典型类型：

①苯基萘胺;

②二氢喹啉类;

③二苯胺衍生物的取代;

④的p-亚苯基二胺。的

酚类抗氧化剂的效果通常是不一样好胺的抗氧化剂，但有没有变色问题。因此，可以不使用胺类抗氧化剂浅色橡胶制品的酚类抗氧化剂的选择。非污染变色以下五大类：

①受阻酚类抗氧化剂;

②阻碍了双酚抗氧化剂;

③对苯二酚抗氧化剂;

④亚磷酸酯类抗氧剂;

⑤，抗氧化的抗氧化剂的有机硫化合物。

抗臭氧剂的选择，根据不同的应用，橡胶，自己的许多不同的静态臭氧保护和动态保护臭氧层的要求。对于不同的环境条件和不同的臭氧浓度，有以下四种类型的物质作为抗臭氧剂的选择，其中的一些物质的耐臭氧性的效果有一定的局限性。二丁基二硫代

①石蜡;

②;

③6 - 乙氧基-2,2,4-3甲基-1，2 - 二氢喹啉;

④而不是对苯二酚。的

抗氧化挥发损失在使用过程中，分子量和分子类型的抗氧化剂。通常情况下，较高的分子量，挥发性低级。类型的分子的影响，是劣于较高分子量。例如，受阻酚类挥发性比具有相同的分子量的胺系抗氧化剂。

抗氧化剂，在橡胶中的溶解度取决于抗氧化的化学结构，以及塑料和温度的类型和其他因素。高的溶解度，在水中溶解度低的有机溶剂是在橡胶更令人满意。在橡胶中的低溶解度，开花是可能发生的。在水和有机溶剂中的溶解性高，在使用的过程中容易受到水或溶剂萃取损失的

抗氧化剂的物理状态也是一个重要特征。液体和乳化橡胶聚合物制造部门需要的材料，橡胶制品行业是需要使用一个坚实的，自由流动的，没有尘土飞扬的材料。

抗氧化剂用量的原则是要确保在长期使用的橡胶制品是不是所有的被消耗。必须考虑许多因素，如材料成本，类型的塑料污染的要求。一般制剂中使用的抗氧化剂的量为约3份。