《聚合物成型原理与工艺》课程教学资源（PPT课件）第三编 橡胶加工 第十章 硫化

硫化第十章硫化是橡胶加工最后也是最重要的工艺过程。橡胶只有硫化，才使橡胶具有优良的机械性能，才成为最有宝贵的弹性材料

第十章 硫化 硫化是橡胶加工最后也是最重要的工艺 过程。橡胶只有硫化，才使橡胶具有优良 的机械性能，才成为最有宝贵的弹性材料

10.1硫化橡胶对橡交性能的影响胶料在硫化过程中，有很多性能发生变化1-抗张强度2-抗撕强度3-回弹性4-硬度5-300%定伸强2度6-伸长率87-生热硫化时间8-永久变形

10.1 硫化橡胶对橡胶性能的影响 胶料在硫化过程中，有很多性能发生变化。 1-抗张强度 2-抗撕强度 3-回弹性 4-硬度 5-300%定伸强 度 6-伸长率 7-生热 8-永久变形

一、定伸强度概念：橡胶拉伸到一定长度后所需要的外力，如200%定伸强度拉到原来长度200%时所需的外力应是200%定伸强度。如果不硫化，分子间无固定，在拉伸时分子运动，定伸强度很低，只有通过交联后才有较大的定伸强度，故定伸强度可描述交联密度

一、定伸强度 概念：橡胶拉伸到一定长度后所需要的 外力，如200％定伸强度拉到原来长度200％ 时所需的外力应是200％定伸强度。 如果不硫化，分子间无固定，在拉伸时， 分子运动，定伸强度很低，只有通过交联后 才有较大的定伸强度，故定伸强度可描述交 联密度

定伸强度大小可用下式表示：f = pRTA-"M.-1(a-f一产生一定伸长比所需之力：橡胶密度，pR气体常数，T-绝对温度，Ao试片未拉神时的横断面积：M一两个交联键之间橡胶分子的平均分子量。由上式可知交联度越大，定伸强度越高，另外还与温度有关

定伸强度大小可用下式表示： f——产生一定伸长比所需之力； p——橡胶密度， R——气体常数， T——绝对温度， A0——试片未拉神时的横断面积； Mc——两个交联键之间橡胶分子的平均分子量。 由上式可知交联度越大，定伸强度越高，另外 还与温度有关 ( ) 1 1 2 0 − − − f = RTA Mc  −

二、 硬度交联密度越大，硬度越高。测定硬度是在一定形变下进行三、抗张强度抗张强度与定伸强度和硬度不同。交联度个，抗张强度先个后+硫黄用量个一→硬度个→抗张强度↓

二、硬度 交联密度越大，硬度越高。 测定硬度是在一定形变下进行。 三、抗张强度 抗张强度与定伸强度和硬度不同。 交联度↑，抗张强度先↑后↓ 硫黄用量↑→硬度↑→抗张强度↓

900400800800700软栓胶700硬橡胶皮装态60060029500500抗张强度100400300300200200体长率100100O51015203025结合蔬，%结合硫对橡胶拉伸性能的影响

结合硫对橡胶拉伸性能的影响

抗张强度变化原因1、在软橡胶区，交联度高，其抗张强度高2、当结合硫继续增加时，对结晶橡胶，由于结合硫增加拉伸结晶和取向受到阻碍，抗张强度1。对非晶橡胶，因交联多而不规则，网状局部发生应力集中，使单个链或交联链断裂，导致拉伸强度！3、当结合硫进一步不断增加时，交联数和环化结构也不断增加，拉伸强度又复上升，直至成为硬质胶。四、伸长率和永久变形交联度个一伸长率1一永久形变1

抗张强度变化原因： 1、在软橡胶区，交联度高，其抗张强度高 2、当结合硫继续增加时，对结晶橡胶，由于结 合硫增加拉伸结晶和取向受到阻碍，抗张强度↓。对 非晶橡胶，因交联多而不规则，网状局部发生应力 集中，使单个链或交联链断裂，导致拉伸强度↓ 3、当结合硫进一步不断增加时，交联数和环 化结构也不断增加，拉伸强度又复上升，直至成为 硬质胶。 四、伸长率和永久变形 交联度↑→伸长率↓→永久形变↓

五、弹性橡胶硫化后，交联使分子或链段固定，形变受到网络的约束，外力作用消除后，分子或链段力图回复原来的构象和位置，所以橡胶表现很大的弹性。橡胶交联度与弹性的关系：AORM++-3）2这说明弹性与定伸强度有相似之处，故有时我们用定伸强度表示弹性。但交联度不能太大，否则弹性反而下降

五、弹性 橡胶硫化后，交联使分子或链段固定，形变 受到网络的约束，外力作用消除后，分子或链段 力图回复原来的构象和位置，所以橡胶表现很大 的弹性。 橡胶交联度与弹性的关系： 这说明弹性与定伸强度有相似之处，故有时 我们用定伸强度表示弹性。 但交联度不能太大，否则弹性反而下降

10.2硫化过程的四个阶段?硫化曲线：胶料在硫化时，其性能随硫化时间变化而变化的曲线。分为四个阶段：焦烧期正硫欠硫期-过雍B硫化时间

10.2 硫化过程的四个阶段 硫化曲线：胶料在硫化时，其性能随硫化 时间变化而变化的曲线。分为四个阶段：

（焦烧期）一、硫化起步阶段焦烧期是指胶料开始变硬而且不发生流动以前的时期，即发生焦烧所需的时间。焦烧期短，即硫化起步快，胶料还没有充满模具就不再流动，产品性能、尺寸就很差，即操作不安全。焦烧期较长，加工起来方便，可操作很安全。焦烧时间的长短主要取决于促进剂

一、硫化起步阶段（焦烧期） 焦烧期是指胶料开始变硬而且不发生流动以前 的时期，即发生焦烧所需的时间。 焦烧期短，即硫化起步快，胶料还没有充滿模 具就不再流动，产品性能、尺寸就很差，即操作 不安全。 焦烧期较长，加工起来方便，可操作很安全。 焦烧时间的长短主要取决于促进剂