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常見問題

橡膠什么是抗還原性|引起橡膠還原的原因

文章來源:本站人氣:2047發表時間:2017-06-08


  橡膠的還原性是指:膠料在正常硫化時間里長時間硫化或在高溫(超過160 度)硫化條件下,硫化膠性能下降的現象。(一般是指硫磺硫化體系,因為對于過氧化物硫化體系,按照硫化機理,其還原性應當是比較小的,除非高溫下,發生降解)。出現硫化還原現象后,硫化膠的拉伸強度、定伸應力及動態疲勞性能降低,交聯密度下降。從硫化曲線上看,達到最大轉矩后,隨硫化時間延長,轉矩逐漸下降。

  引起橡膠硫化還原的原因可以歸納為

  1)交聯鍵斷裂及重排,特別是多硫鍵的重排以及由此引起的網絡結構的變化。

  2)橡膠大分子在高溫和長時間硫化溫度下,發生裂解。其實學過《高分子化學》、《有機化學》等高分子化學方面課程的人,都能夠從分子級別方面很好的理解還原性的產生。

  橡膠硫化交聯說到底,也是一個化學反應的過程,即存在化學反應式及化學平衡,如下圖示意圖;當某一條件(溫度或時間,或者兩者同時作用)對正平衡有利時,反應往正方向進行,如下圖中 A+B 到 C+D;當條件變化(溫度或時間,或者兩者同時作用)開始不利于正平衡而有利于負平衡時,反應將往反方向進行,如下圖中 C+D 到 A+B。

橡膠硫化時間示意圖

  因此最佳硫化時間其實是上述反應達到正平衡時的條件(溫度/ 時間),反映在硫化曲線上 就是T100,但工程上一般選T90 作為工藝硫化時間,便于操作(如考慮到制品厚度等的影響 )。

推薦閱讀:硫化時間如何從硫化儀曲線圖中看出

  如何控制和降低硫化還原性呢?

  1)膠種的選擇:還原性與橡膠的不飽和度有關。不飽和度越低,還原現象越少。例如EPDM和IIR 相比于天然、丁苯、順丁膠等,具有更好的抗還原性

  2)硫化體系的影響:傳統的硫磺硫化體系(如:天然膠中,S 2.5 份+CZ 0.6 份硫化體系)還原性最為嚴重,半有效硫磺硫化體系(如:天然膠中,S 1.2 份+CZ 1.8 份硫化體系)還原性一般,有效硫化體系(如:天然膠中,S 0.3 份+TMTD 1.0 份+CZ2.0~3.0 份硫化體系,或者采取硫給體 DTDM 代替硫磺)則基本上無還原現象。

  3)其他添加抗還原劑:如天然膠的半有效硫化體系中添加 Si-69,可以得到很好的抗還原性;天然膠中傳統硫磺硫化體系中添加HVA-2 ,效果也很明顯。

 

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