在橡胶制品硫化时,为何要加压,硫化时间与硫化温度有何关系

一、硫化压力

1)橡胶制品硫化时都需要施加压力，其目的是：

a防止胶料产生气泡，提高胶料的致密性；

b使胶料流动，充满模具，以制得花纹清晰的制品；

c提高制品中各层(胶层与布层或金属层、布层与布层)之间的粘着力，改善硫化胶的物理性能(如耐屈挠性能)。

2)一般来说，硫化压力的选取应根据产品类型、配方、可塑性等因素决定。

3)原则上应遵循以下规律：可塑性大，压力宜小些；产品厚、层数多、结构复杂压力宜大些；薄制品压宜小些，甚至可用常压。

硫化加压的方式有以下几种：

(1) 液压泵通过平板硫化机把压力传递给模具，再由模具传递给胶料；

(2) 由硫化介质(如蒸汽)直接加压；

(3) 由压缩空气加压；

(4) 由注射机注射。

二、硫化温度和硫化时间

硫化温度是硫化反应的最基本条件。硫化温度的高低，可直接影响硫化速度、产品质量和企业的经济效益。

硫化温度高，硫化速度快，生产效率高；反之生产效率低；

提高硫化温度会导致以下问题；

(1) 引起橡胶分子链裂解和硫化返原，导致胶料力学性能下降；

(2) 使橡胶制品中的纺织物强度降低；；

(3) 导致胶料焦烧时间缩短，减少了充模时间，造成制品局部缺胶

(4) 由于厚制品会增加制品的内外温差，导致硫化不均；

硫化温度的选取应综合考虑橡胶的种类、硫化体系及制品结构等因素。

各种橡胶的最宜硫化温度一般是：

NR<143℃；

SBR<180℃；

IR、BR、CR<151℃；

IIR<170℃；

NBR<180℃

1等效硫化时间的计算

1通过范特霍夫方程计算等效硫化时间：

根据范特霍夫方程，硫化温度和硫化时间的系可用下式表示：τ1/τ2=k

式中 τ1—温度为t1的正硫化时间，min；

τ2—温度为t2的正硫化时间，min；

K—硫化温度系数；

例：已知某一胶料在140℃时的正硫化时间是20min，利用范特霍夫方程可计算出130℃和150℃时的等效硫化时间？

130℃的等效硫化时间为40min；150℃的等效硫化时间为10min。

2．硫化效应的计算

硫化效应等于硫化强度和硫化时间的乘积，即：E=I·t

式中 E—硫化效应；I—硫化强度；t—硫化时间

硫化强度是胶料在一定温度下单位时间内所达到的硫化程度, 它与硫化温度系数和硫化温度有关

I=K(T-100)/10

式中 ： K—硫化温度系数(由实验测定，或一般取K=2)

T—硫化温度

在实际计算中，由于每一种胶料硫化时，在硫化曲线上都有一段平坦范围，因此在改变硫化条件时，一般只要把改变后的硫化效应控制在原来的硫化条件的最小和最大硫化效应的范围内，制品的物理机械性能就可相近。设原来的最大硫化效应为E大，最小硫化效应为E小，改变后的硫化效应为E，则要求：E小<E<E大

例如；测得某一制品胶料的正硫化时间为130×20min，平坦硫化范围为20~120min，其最大和最小的硫化效应为：E小=2(130-100)/10·20=160 E大=2(130-100)/10·120=960

因此，要求该制品在改变硫化条件后的硫化效应E必须满足下列条件：160<E<960

三、硫化热效应及热平衡

1．硫化热效应

硫化过程中，生胶与硫黄之间的化学反应是一个放热反应过程。实验证明，生成热随结合硫黄的增加而增高。

在硫化开始阶段，因硫黄的熔融需要吸收热量，会出现温度降低的现象。

2．硫化热平衡

硫化可看成是热交换过程，在供热方面有来自加热介质升温时的热量及胶料的反应生成热；在耗热方面，有胶料的吸热 设备的散热及冷凝水的吸热等

1、虽然叫做硫化胶底，但是硫化底的用料还是以橡胶为主。所以在材质上，硫化底和橡胶鞋底是一样的。差别就在于硫化胶底比橡胶底多经历了一道工艺。

2、硫化底是通过橡胶底和硫磺（随着科技的发展，已经出现了很多可以替代硫磺的交联剂），在一定的温度和压力环境下，进行交联，使二者牢固的结合在一起。到达增加鞋底和鞋面的粘合性，以及提升鞋底的韧性的效果。

3、整个硫化过程可以分为四个阶段：

硫化诱导——预硫化阶段——正硫化阶段——过硫化阶段

4、四个阶段环环相扣，任意一个阶段出现问题，都有可能导致橡胶的硬度发生变化，以至于对鞋子的整体寿命产生影响，所以硫化过程还是比较讲究的。

5、最后成功制成的硫化底，相比于普通橡胶底，弹性更好，耐热性更高，不容易老化开裂。

扩展资料：

牛筋底，橡胶底，复合底的区别：

1、“牛筋底”是形容和牛筋一样结实，但是牛筋底是人工制造的，也叫热塑弹性橡胶底。

2、橡胶底 一般比重比较高（即单位密度） 是一种硫化工艺，但防滑耐磨方面是现阶段鞋材的首选（除新颖的复合材料外），适合做户外鞋，跑鞋，篮球鞋等。

3、复合底透气鞋。特征是鞋底由二层能够自由取放活体复合而成，上、下底层复合面为凹凸对应规则排列的几何形状，上底层布满微孔，下底层边缘带有几何形孔，使上、下底层之间形成互通的空间层，借助人行走时的压力使空间层体积发生变化，自动进行气体交换，从而达到透气、祛湿的目的。

参考资料：

百度百科-硫化鞋

硫化橡胶指硫化过的橡胶，具有不变黏，不易折断等特质，橡胶制品大都用这种橡胶制成也叫熟橡胶，通称橡皮或胶皮。

简介

又称熟橡胶或橡皮。胶料经硫化加工后的总称。硫化后生胶内形成空间立体结构，具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等。橡胶制品绝大部分是硫化橡胶。

编辑本段原料橡胶

作为硫化橡胶的原料橡胶，只要是能用 硫磺 或过氧化物交联的橡胶。

编辑本段变形因素

压缩永久变形是橡胶制品的重要性能指标之一。硫化橡胶压缩永久变形的大小，涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之问的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子间的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复(或永久变形的大小)主要由橡胶的弹性所决定：如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的栩对流动，这部分可以说是不可恢复的，它是与弹性无关的。所以，凡是影响橡胶弹性与恢复的因素，都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。 因素相关概念和关系 弹性、打击弹性(回弹性)、弹性与模量、压缩永久变形、扯断永久变形等，它们之问的关系，不易表述清楚现把我个人的理解提出与大家讨论。 1、弹性——橡胶的弹性应是理论上的一个概念，它表示橡胶分子链段和侧基内旋转的难易程度，或是橡胶分子链柔顺及分子问作用力的大小。对于硫化橡胶，其弹性还与交联网络密度及规整性有关。 2、弹性与扯断永久变形——我们常说天然橡胶的弹性很好，但它的扯断永久变形往往是很大的，这主要是天然橡胶伸长率很大，伸长过程中造成网络的破坏及分子链的位移很大，断裂后的恢复历程长和不可恢复的部分增加。如果以定仲长的永久变形作比较，天然橡胶的永久变形就不一定很大了。 3、打击弹性或回弹性是在定负荷(或定能量)条件下测定的，其弹性的大小与硫化胶的交联程度或模量有直接的关系，表述的是橡胶弹性和粘性(或吸收)的综合。 4、压缩永久变形是在定变形条件下测定的，其值的大小与橡胶的弹性及恢复能力有关。

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