硫化橡胶是指硫化过的橡胶,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。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。
橡胶受热变软,遇冷变硬、发脆,不易成型,容易磨损,易溶于汽油等有机溶剂,分子内具有双键,易起加成反应,容易老化。1839年,古德伊尔无意中制作出了硫化橡胶。
为改善橡胶制品的性能,生产上要对生橡胶进行一系列加工过程,在一定条件下,使胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应,使其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子,使从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等等优良性能。这个过程称为橡胶硫化。
硫化是胶料通过生胶分子间交联,形成三维网络结构,制备硫化胶的基本过程。不同的硫化体系适用于不同的生胶。 以橡胶(生胶)为主体,加以多种辅助材料而成的合成体、(辅助材料有几大体系、填充补强、硫化、防护、增塑、特殊物质加入剂、)而硫化是包覆绝缘层或护套层以后的一种处理方法、其目的就是让辅助体系里的硫化体系发生作用,使橡胶永久交联、增加弹性、减少塑性。硫化的名词是因最早时间是用硫磺使橡胶交联的故称硫化,沿用至今。
一般将硫化过程分为四个阶段,诱导-预硫-正硫化-过硫。为实现这一反应,必须外加能量使之达到一定的硫化温度,然后让橡胶保温在该硫化温度范围内完成全部硫化反应。
作为硫化橡胶的原料橡胶,只能是能用 硫磺 或过氧化物交联的橡胶。
因此硫化的更科学的意义应是“交联”或“架桥”,即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程.从物性上即是塑性橡胶转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程.“硫化”的含义不仅包含实际交联的过程,还包括产生交联的方法.通过胶料定伸强度的测量(或硫化仪)可以看到,整个硫化过程可分为硫化诱导,预硫,正硫化和过硫(对天然胶来说是硫化返原)四个阶段.
硫化诱导期(焦烧时间)内,交联尚未开始,胶料有很好的流动性.这一阶段决定了 胶料的焦烧性及加工安全性.这一阶段的终点,胶料开始交联并丧失流动性.硫化诱导期的长短除与生胶本身性质有关,主要取决于所用助剂,如用迟延性促进剂可以得到较长的焦烧时间,且有较高的加工安全性.
硫化诱导期以后便是以一定速度进行交联的预硫化阶段.预硫化期的交联程度低,即使到后期硫化胶的扯断强度,弹性也不能到达预想水平,但撕裂和动态裂口的性能却比相应的正硫化好.
到达正硫化阶段后,硫化胶的各项物理性能分别达到或接近最佳点,或达到性能的综全平衡.
正硫化阶段(硫化平坦区)之后,即为过硫阶段,有两种情况:天然胶出现“返原”现象(定伸强度下降),大部分合成胶(除丁基胶外)定伸强度继续增加.
对任何橡胶来说,硫化时不只是产生交联,还由于热及其它因素的作用产生产联链和分子链的断裂.这一现象贯穿整个硫化过程.
胶种包括:天然胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、天然胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、顺丁胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、氯化丁基橡胶(CIIR)、溴化丁基橡胶(BIIR)、二元乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶(ACM)、聚氯乙烯橡胶(CM)、甲基乙烯基硅胶、室温硫化硅胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚醚橡胶、氯醇橡胶、热塑性弹性体TPR\TPV\TPE等.生