實驗五橡膠的硫化工藝

1、實驗五 橡膠的硫化工藝一實驗目的1、掌握硫化的本質(zhì)和影響硫化的因素。2、掌握硫化條件的確定和實施方法。3、掌握平板硫化機的操作方法。4、了解硫化設備之一平板硫化機的結(jié)構(gòu)。二、硫化設備及實驗原理圖5-1 平板硫化機硫化是在一定溫度、時間和壓力下，混煉膠的線型大分子進行交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程。硫化使橡膠的塑性降低，彈性增加，抵抗外力變形的能力大大增加，并提高了其他物理和化學性能，使橡膠成為具有使用價值的工程材料。硫化是橡膠制品加工的最后一個工序。硫化的好壞對硫化膠的性能影響很大，因此，應嚴格掌握硫化條件。1硫化機兩熱板加壓面應相互平行。2熱板采用蒸汽加熱或電加熱。3平板在整個硫化過程中，在模

2、具型腔面積上施加的壓強不低于3.5MPa。4.無論使用何種型號的熱板，整個模具面積上的溫度分布應該均勻。同一熱板內(nèi)各點間及各點與中心點間的溫差最大不超過1；相鄰二板間其對應位置點的溫差不超過1。在熱板中心處的最大溫差不超過±0.5。 技術(shù)規(guī)格最大關閉壓力 200噸柱塞最大行程 250毫米平板面積 503毫米×508毫米工作層數(shù) 兩層總加熱功率 27千瓦三、硫化實驗的操作1、膠料的準備混煉后的膠片應按GB/T 2941-2006規(guī)定停放224小時，方可裁片進行硫化。其裁片的方法如下：(1)片狀(拉力等試驗用)或條狀試樣用剪刀在膠料上裁片，試片的寬度方向與膠料的壓延方向要一致。

3、膠料的體積應稍大于模具的容積其重量用天平稱量，膠坯的質(zhì)量按照以下方法計算：膠坯質(zhì)量（g）=模腔容積（cm3）×膠料密度（g/cm3）×(1.051.10)為保證模壓硫化時有充足的膠量，膠料的實際用量比計算的量再增加（510）。裁好后在膠坯邊上貼好編號及硫化條件的標簽。(2)園柱試樣取2毫米左右的膠片，以試樣的高度(略大于)為寬度，按壓延垂直方向裁成膠條，將其卷成園柱體，且柱體要卷的緊密，不能有間隙，柱體體積要稍小于模腔，高度要高于模腔。在柱體底貼面上編號及硫化條件的紙標簽。(3)園形試樣按照要求，將膠料裁成園形膠片試樣，如果厚度不夠時，可將膠片迭放而成，其體積應稍大于模腔體

4、積，在園形試樣底面貼上編號及硫化條件的紙標簽。2、按要求的硫化溫度調(diào)節(jié)并控制好平板溫度，使之恒定。3、將模具放在閉合平板上預熱至規(guī)定的硫化溫度±1范圍之內(nèi)，并在該溫度下保持20min，連續(xù)硫化時可以不再預熱。硫化時每層熱板僅允許放一個模具。4、硫化壓力的控制和調(diào)節(jié)硫化機工作時，由泵提供硫化壓力，硫化壓力由壓力表指示，壓力值的高低可由壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。5、將核對編號及硫化條件的膠坯以盡快的速度放入預熱好的模具內(nèi)，立即合模，置于平板中央，上下各層硫化模型對正于同一方位后施加壓力，使平板上升，當壓力表指示到所需工作壓力時，適當卸壓排氣約34次，然后使壓力達到最大，開始計算硫化時間，在硫化到達

5、預定時間立即泄壓啟模，取出試樣。對新型平板硫化機，合模、排氣、硫化時間和啟模均為自動控制。6、硫化后的試樣剪去膠邊，在室溫下停放10小時后則可進行性能測試。四、影響硫化的因素對已確定配方的膠料而言，影響硫化膠質(zhì)量的因素有三：硫化壓力、硫化溫度和硫化時間，又稱硫化的三要素。1、硫化壓力硫化過程中對膠料施加壓力的目的，在于使膠料在模腔內(nèi)流動，充滿溝槽(或花紋)，防止出現(xiàn)氣泡或缺膠現(xiàn)象；提高膠料的致密性；增強膠料與布層或金屬的附著強度；有助于提高膠料的物理機械性能(如拉伸性能、耐磨、抗屈撓、耐老化等)。通常是根據(jù)混煉膠的可塑性、試樣(產(chǎn)品)結(jié)構(gòu)的具體情況來決定。如塑性大的，壓力宜小些；厚度大、層數(shù)多

6、、結(jié)構(gòu)復雜的壓力應大些。2、硫化溫度硫化溫度直接影響著硫化反應速度和硫化的質(zhì)量。根據(jù)范德霍夫方程式：其中T1溫度為t1時的硫化時間； T2溫度為t2時的硫化時間； K硫化溫度系數(shù)?？梢钥闯觯寒擪2時，溫度每升高10，硫化時間就可減少一半，說明硫化溫度對硫化速度的影響是十分明顯的。也就是說提高硫化溫度就可加快硫化速度，但是高溫容易引起橡膠分子鏈裂解，從而產(chǎn)生硫化還原，導致物理機械性能下降，故硫化溫度不宜過高。適宜的硫化溫度要根據(jù)膠料配方而定，其中主要取決于橡膠的種類和硫化體系。3、硫化時間硫化時間是由膠料配方和硫化溫度來決定的。對于給定的膠料來說，在一定的硫化溫度和壓力條件下，有一個最適宜的硫化時間，時間過長、過短都會影響硫化膠的性能。