“硫化”一词有其历史性,因最初的天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名,随着橡胶工业的发展,现在可以用多种非硫磺交联剂进行交联。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。
完整的硫化体系主要有硫化剂、活化剂、促进剂组成。诱导阶段:先是硫磺、促进剂、活化剂的相互作用,是氧化锌在胶料中溶解度增加,活化促进剂,是促进剂与硫磺之间反应生成一种活性更大的中间产物。
诱导阶段:先是硫磺、促进剂、活化剂的相互作用,是氧化锌在胶料中溶解度增加,活化促进剂,是促进剂与硫磺之间反应生成一种活性更大的中间产物。
焦烧阶段:操作焦烧时间、剩余焦烧时间。它的长短关系到生产加工安全性,决定于胶料配方成分,主要受促进剂的影响。操作焦烧时间:橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的焦烧时间。 剩余焦烧时间:胶料在模型中加热保持流动性的时间。交联阶段:可交联的自由基(或离子)与橡胶分子链产生反应,生成交联键。
热硫化阶段:时间长短决定于温度和胶料配方。温度越高,促进剂用量越多,硫化速度也越快。 曲线的斜率大小代表硫化反应速度,斜率越大,硫化反应速率越快,生产效率越高。 网络形成阶段:此阶段的前期,交联反应已趋形成,初始阶段的交联键发生短化、重排和裂解反应,最后网络趋于稳定,获得网络相对稳定的硫化胶。
平坦硫化阶段:网络形成的前期,交联反应已基本完成,继而发生交联键的重排、裂解等反应,胶料强力曲线出现平坦期,平坦硫化时间取决于胶料配方。
过硫化阶段:网络形成的后期,存在着交联的重排,由于此时主要是交联键及键段的热裂解反应,因此胶料的弹力性能显著下降。