【橡膠技術(shù)網(wǎng) - 加工工藝】

 1、什么叫硫化，硫化工藝在橡膠制品生產(chǎn)中有何意義？

把具有塑性的膠料轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥缘牧蚧�膠的過(guò)程，這在工藝上稱為硫化。“硫化”一詞是由古得易于1839年創(chuàng)立的，當(dāng)時(shí)是指硫黃與橡膠共熱的相互作用過(guò)程。后來(lái)發(fā)現(xiàn)除硫黃外，尚有許多化學(xué)藥品也能使橡膠產(chǎn)生“硫化”作用。橡膠硫化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是：橡膠分子鏈在化學(xué)的或物理的因素作用下產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)作用，變成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，現(xiàn)在硫化一詞是指包括硫黃在內(nèi)的許多化學(xué)藥品與橡膠產(chǎn)生交聯(lián)作用的過(guò)程。

硫化是橡膠制品制造工藝的最后一個(gè)工序，在這工序中，橡膠經(jīng)歷著一系列復(fù)雜的化學(xué)變化，使塑性的橡膠變?yōu)閺椥缘幕蛴操|(zhì)的橡膠，從而獲得更完善的物理機(jī)械性能和化學(xué)性能。使橡膠材料成為更有價(jià)值的材料。產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命，在很大程度上取決于硫化過(guò)程。因此硫化工藝對(duì)橡膠及其制品制造和應(yīng)用都具有十分重要的意義。

2、硫化反應(yīng)過(guò)程分為哪幾個(gè)階段？

硫化過(guò)程是一種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，其中包含著橡膠分子與硫化劑及其它配合劑之初間的一系列化學(xué)斥。以及在形成見(jiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)伴隨產(chǎn)生的各種付反應(yīng)。在諸多的反應(yīng)中，以橡膠分子與硫化劑之間的反應(yīng)為主，它是生成交聯(lián)鏈的基本反應(yīng)，而其它的反應(yīng)則次之。

硫化反應(yīng)過(guò)程大體上可分交三個(gè)階段：第一階段為誘導(dǎo)階段，在這階段中，首先是硫化劑分子和促進(jìn)劑之前反應(yīng)成一種活性更大的中間化合物，然后進(jìn)一步引發(fā)橡膠分子鏈，產(chǎn)生可交聯(lián)的游離基。第二階段為交聯(lián)反應(yīng)階段，即可交聯(lián)的游離基與橡膠分子鏈之前產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，生成交聯(lián)鍵。第三階段為網(wǎng)構(gòu)成熟階段，在這階段中的前半階段中交聯(lián)反應(yīng)已趨于完成，已形成的交聯(lián)鍵開(kāi)始發(fā)生重排和裂解等反應(yīng)，出現(xiàn)交聯(lián)與裂解的兩種過(guò)程，在這階段的后半段，交聯(lián)反應(yīng)已基本停止，隨之而發(fā)生的主要是交聯(lián)鍵重排和熱裂解等的反應(yīng)，最后即得到硫化膠。

3、橡膠硫化后其性能為何會(huì)發(fā)生變化？是怎樣變化的？

物質(zhì)的性質(zhì)決定于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。未硫化橡膠的線型大分子呈卷曲狀并處于自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)受外力作用時(shí)，大分子鏈段易發(fā)生位移，即存在較大的塑性流動(dòng)，硫化后，柔軟的長(zhǎng)鏈橡膠分子通過(guò)交聯(lián)變成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而大分子鏈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到一定限制。在外力作用下，不易發(fā)生較大位移，而產(chǎn)生較高的應(yīng)力和定伸強(qiáng)度，物理機(jī)械性能和化學(xué)性能獲得了改善。橡膠在硫化后性能變化綜合如下：

4、橡膠的硫化歷程分為哪個(gè)階段？各階段具有何意義？

在硫化過(guò)程中，橡膠的各種性能都隨硫化時(shí)間增加而發(fā)生變化。若將橡膠的某一項(xiàng)性能的變化與對(duì)應(yīng)的硫化時(shí)間作圖，則可得到一個(gè)曲線圖形。這種曲線圖可以顯示膠料的整個(gè)硫化歷程，故稱為硫化歷程圖。

橡膠的性能隨硫化時(shí)間的增加而變化，橡膠的硫化歷程可分為四個(gè)階段：焦燒階段、熱硫化階段、平坦硫化階段，過(guò)硫階段。

焦燒階段相當(dāng)于硫化反應(yīng)中的誘導(dǎo)期，又稱焦燒時(shí)間，即膠料從混煉開(kāi)始加入硫化劑之后一直到停止了塑性流動(dòng)這一段時(shí)間。在這段時(shí)間內(nèi)，交聯(lián)尚未開(kāi)始，膠料具有流動(dòng)性，可進(jìn)行各種加工和硫化膠料在模型內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)充滿模型。熱硫化階段是硫化反應(yīng)中交聯(lián)反應(yīng)階段，橡膠逐漸生成網(wǎng)構(gòu)，于是橡膠的彈性和強(qiáng)度急劇上升。這個(gè)階段常作為硫化反應(yīng)速度的標(biāo)志。平坦硫化階段中制品的硫化已達(dá)到適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度——正硫化。在這段時(shí)間里，硫化膠的各項(xiàng)物理機(jī)械性能分別達(dá)到或接近最佳點(diǎn)或取得最佳綜合平衡，所以作為選取正硫化時(shí)間的范圍。過(guò)硫階段中交聯(lián)鍵發(fā)生重排作用，以及交聯(lián)鍵和鏈段熱裂解反應(yīng)。因此膠料的扯斷強(qiáng)度顯著下降，（對(duì)天然膠）又稱硫化“返原”現(xiàn)象。返原的快慢，決定了硫化平坦線的寬和窄，但對(duì)丁苯橡膠，順丁橡膠等合成膠，過(guò)硫反決定伸強(qiáng)度力不斷升高，對(duì)物理機(jī)械性能產(chǎn)生不利影響。

5、什么叫焦燒性，膠料的焦燒性與哪些因素有關(guān)？

所謂膠料焦燒現(xiàn)象，實(shí)際上是膠料在加工和停放過(guò)程中，橡膠過(guò)早發(fā)生交聯(lián)的早期硫化現(xiàn)象，因此，膠料的焦燒性表現(xiàn)為焦燒時(shí)間的長(zhǎng)短，即硫化（交聯(lián)）起點(diǎn)的快慢。

膠料的焦燒性主要是由膠料配方所決定的，其中主要是受促劑的影響。如果膠料所用硫化體系的交聯(lián)誘導(dǎo)期短（焦燒時(shí)間短），則膠料在加工過(guò)程中因加工溫度較高，或停留時(shí)間較長(zhǎng)，而在加工過(guò)程局部或全部開(kāi)始交聯(lián)，使膠料局部或全部喪失加工過(guò)程所必要的塑性流動(dòng)性能，因此出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象。

膠料在操作過(guò)程的熱歷史也是引起焦燒現(xiàn)象的一個(gè)重要因素。橡膠與硫化劑，促進(jìn)劑及其它配合混合后，就開(kāi)始了它的受熱歷史。熱歷史是一個(gè)過(guò)程的全稱，是指混煉膠到達(dá)某一時(shí)間為止的受熱累積量�；鞜捘z在混煉停放，熱煉、壓延、壓出、打漿、成型及硫化前的操作中，都受到熱的作用、使熱歷史不斷增加，由于橡膠具有熱積累的特性，所以膠料的實(shí)際焦燒時(shí)間包括操作焦燒時(shí)間和剩余焦燒時(shí)間兩部分。操作焦燒時(shí)間是橡膠加工過(guò)程中由于熱積累效應(yīng)所消耗掉的焦燒時(shí)間，它取決于加工程度，如膠料的翻煉次數(shù)，熱煉程度及壓延、壓出等。剩余焦燒時(shí)間是指膠料在模型加熱時(shí)保持流動(dòng)性的時(shí)間。在操作焦燒時(shí)間和剩余焦燒時(shí)間之間沒(méi)有固定的界限。它隨膠料操作和存放不同而變化。如果一個(gè)膠料經(jīng)歷的加工次數(shù)越多，它占去的焦燒時(shí)間就越多。則剩余焦燒時(shí)間越少，距離焦燒起點(diǎn)（交聯(lián)開(kāi)始）則越來(lái)越近。膠料就會(huì)失去加工過(guò)程中和在模型中所必要的流動(dòng)性而產(chǎn)生焦燒現(xiàn)象。

6、膠料焦燒后會(huì)有什么后果，如何防止膠料焦燒？

膠料一旦發(fā)生焦燒現(xiàn)象，膠料的塑性降低，流動(dòng)性喪失。給加工帶來(lái)困難，如：壓出收縮性和壓延效應(yīng)增大；壓延伸長(zhǎng)減少，壓延和壓出物表面粗糙；溶解和粘合困難；海綿膠不易發(fā)泡，甚至導(dǎo)致膠料報(bào)廢。

根據(jù)焦燒產(chǎn)生的原因，可以采取以下措施來(lái)防止膠料焦燒：1）在配合上，選擇焦燒時(shí)間較長(zhǎng)的硫化體系（主要是促進(jìn)劑），對(duì)于易焦燒或在夏季的膠料，適當(dāng)減少促進(jìn)劑用量加配防焦劑；2）嚴(yán)格控制膠料加工時(shí)間和溫度，避免經(jīng)受反復(fù)多次的機(jī)械加工；3）注意膠料的管理。根據(jù)歷史長(zhǎng)短來(lái)決定使用的先后次序以及返回膠的摻用比和管理。

7、平坦硫化階段在硫化工藝中具有何意義？

從硫化歷程圖中看出，在硫化平坦階段，硫化膠的各項(xiàng)物理機(jī)械性能分別達(dá)到或接近最佳點(diǎn)，或者總的來(lái)說(shuō)它們之間取得最佳的綜合平衡。對(duì)天然膠來(lái)說(shuō)其扯斷強(qiáng)力，定伸強(qiáng)力等隨硫化時(shí)間增加而上升到某一最高值，然后一段不變，但扯斷伸長(zhǎng)率、永久變形則相反，曲線有一最小值后又向相反的方向變化。這一段保持某些指標(biāo)的最高值或另一指標(biāo)的最低值的交聯(lián)曲線，生產(chǎn)上叫“硫化平坦線”。對(duì)應(yīng)這一段所取的溫度與時(shí)間，分別稱為正硫化溫度和正硫化時(shí)間，合稱為正硫化條件。

正硫化又稱最宜硫化，通常是指橡膠制品性能達(dá)到最佳值時(shí)的狀態(tài)，達(dá)到正確化狀態(tài)所需的時(shí)間為正硫化時(shí)間，即對(duì)應(yīng)于“硫化平坦線”段的硫化時(shí)間，處于正硫化前期稱為欠硫，后期為過(guò)硫，即指硫化平坦線范圍外的前期和后期。無(wú)論欠硫或過(guò)硫，制品的物理機(jī)械性能都較差。硫化平坦階段對(duì)于選取正確條件具有重要意義，硫化平坦性好的膠料，制品難以發(fā)生欠硫和過(guò)硫現(xiàn)象。

由于在硫化平坦階段，硫化膠保持有最佳的性能，所以作為選取正硫化時(shí)間的范圍。但硫化平坦線往往很長(zhǎng)，即正硫化時(shí)間是某一段較長(zhǎng)的時(shí)間間隔，在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常取抗張強(qiáng)度或定伸強(qiáng)度的平坦線的前半部的某一個(gè)點(diǎn)或取扯斷伸長(zhǎng)率或永久變形曲線下降的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這些曲線點(diǎn)上所對(duì)應(yīng)的硫化時(shí)間稱為正硫化點(diǎn)，常作為生產(chǎn)的工藝條件，也在從綜合平衡角度考慮的加權(quán)平衡時(shí)間，為正硫化點(diǎn)。

8、什么叫工藝正硫化時(shí)間和理論正硫化時(shí)間？

按照正硫化的概念，正硫化時(shí)間必須根據(jù)膠料的各項(xiàng)物理機(jī)械性能指標(biāo)綜合選擇，但因?yàn)橄鹉z的各項(xiàng)性能指標(biāo)往往不會(huì)在同一時(shí)間達(dá)到最佳值。因此在實(shí)際應(yīng)用上，只能根據(jù)此確定的正硫化時(shí)間只具有工藝上的意義，故稱為工藝正硫化時(shí)間或技術(shù)性正硫化時(shí)間。

從硫化基本概念，所謂“正硫化”應(yīng)是指膠料達(dá)最大交聯(lián)密度時(shí)的硫化狀態(tài)。正硫化時(shí)間則是指達(dá)到最大交聯(lián)密度時(shí)所需要的時(shí)間。因此由交聯(lián)度來(lái)確定正硫化時(shí)間是較合理的，為了與工藝正硫化概念相區(qū)別，將它稱為理論正硫化時(shí)間。

9、正硫化時(shí)間的測(cè)定方法有哪些？

在工藝上常用的測(cè)定方法有：物理化學(xué)法，物理機(jī)械性能法和專用儀器法三大類，前兩類方法是在選定的硫化溫度下，用不同硫化時(shí)間制得硫化膠試片，測(cè)定其各項(xiàng)性能，然后繪成曲線圖。從曲線圖上找出最佳值作為正硫化時(shí)間。后一類方法則是選定的硫化溫度下，連續(xù)地測(cè)出膠料的硫化曲線，然后直線從曲線上找出正硫化時(shí)間。

10、物理機(jī)械測(cè)定法是如何確定正硫化時(shí)間的？

硫化過(guò)程中，由于交聯(lián)鍵的生成，橡膠的各種物理機(jī)械性能都隨之發(fā)生變化，當(dāng)出現(xiàn)最佳值時(shí)即達(dá)到正硫化，因此所有的物理機(jī)械性能試驗(yàn)方法都可以用作測(cè)定正硫化時(shí)間的方法，并且測(cè)定方法較簡(jiǎn)單，測(cè)試時(shí)間較短。在實(shí)際應(yīng)用上，可以根據(jù)產(chǎn)品的性能要求不同，采用其中哪一項(xiàng)或幾項(xiàng)性能指標(biāo)作為選擇正硫點(diǎn)的依據(jù)，來(lái)確定正硫化時(shí)間。例如性能側(cè)重于強(qiáng)度的，通常采用定伸強(qiáng)度或扯斷強(qiáng)度的試驗(yàn)：側(cè)重于變形的，則采用壓縮變形試驗(yàn)。

常用的方法如下：

1）300%定伸強(qiáng)度法，將不同硫化時(shí)間的試片，測(cè)出其300%定伸強(qiáng)度，然后繪成曲線，當(dāng)曲線自強(qiáng)度軸急劇轉(zhuǎn)折時(shí)，這一轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間即可定為正硫化時(shí)間。

2）扯斷強(qiáng)度法，扯法與定伸強(qiáng)度法相似。通常選擇扯斷強(qiáng)度達(dá)到最高值或比最高值略低一些時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為正硫化時(shí)間。

膠料的扯斷強(qiáng)度隨交聯(lián)密度增加而增加，但是一經(jīng)達(dá)到最高值后，便隨交聯(lián)密度增加而降低，所以要選擇靠最高點(diǎn)前稍低的地方，作正硫化點(diǎn)為好。

3）壓縮永久變形法，此法是將不同硫化時(shí)間的試樣，測(cè)定壓縮永久變形數(shù)值，然后繪出曲線圖，從曲線中第二轉(zhuǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為正硫化時(shí)間。

4）綜合取值法，將不同硫化時(shí)間的試樣，分別測(cè)出其扯斷強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、硬度和壓縮永久變形等四項(xiàng)性能的最佳所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，然后按下式計(jì)算：

正硫化時(shí)間=(4T+2S+M+H)÷8

T—扯斷強(qiáng)度最高值的時(shí)間，S—壓縮變形最優(yōu)值的時(shí)間，

M—定伸強(qiáng)度最高值的時(shí)間，H—硬度最高值的時(shí)間。

按上式計(jì)算所得的正硫化時(shí)間是從綜合平衡考慮的加權(quán)平均時(shí)間。

11、測(cè)定硫化膠的游離硫或溶脹，為什么可以確定正硫化時(shí)間?

游離硫測(cè)定法是將不同硫化時(shí)間的試片分別測(cè)出其游離硫量，然后繪出游離硫量——時(shí)間曲線圖，由于在硫化過(guò)程中，隨著交聯(lián)度的增加，結(jié)合硫越來(lái)越多，游離硫越來(lái)越少，當(dāng)游離硫降至最低值時(shí)，即達(dá)到最大的交聯(lián)程度。從曲線上找出游離硫量最小值所對(duì)應(yīng)的硫化時(shí)間就是正硫化時(shí)間。

溶脹法是將不同的硫化時(shí)間的試片，置于適當(dāng)?shù)娜軇┲�，在恒溫下�?jīng)一定時(shí)間達(dá)到溶脹平衡后，取試片稱量，然后計(jì)算出溶脹率，繪成曲線。因?yàn)榱蚧�膠的溶脹程度隨交聯(lián)密度增大而減小，在充分交聯(lián)時(shí)，將出現(xiàn)最低值，曲線上最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為正硫化時(shí)間，天然膠的溶脹曲線呈U字形，曲線最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為正硫化時(shí)間，合成橡膠的溶脹曲線則類似于漸近線，其轉(zhuǎn)折點(diǎn)為正硫化時(shí)間。

由于在硫化反應(yīng)中所消耗的硫磺并非全部構(gòu)成交聯(lián)鍵，因而游離硫法誤差較大，并且不適當(dāng)非硫磺硫化的膠料。溶脹法是測(cè)定正硫化的標(biāo)準(zhǔn)方法，測(cè)定的正硫化時(shí)間為理論正硫化時(shí)間。

12、門尼粘度計(jì)和硫化儀測(cè)定膠料硫化特性的原理，如何根據(jù)測(cè)定曲線確定硫化特性參數(shù)？

   門尼粘度計(jì)和硫化儀可連續(xù)地測(cè)定膠料硫化全過(guò)程的參數(shù)，如初始粘度，焦燒時(shí)間，硫化速率，正硫化時(shí)間等，門尼粘度計(jì)不能直接測(cè)定得正硫化時(shí)間。這類儀器的測(cè)定原理是測(cè)量膠料的硫化過(guò)程中剪切模數(shù)的變化，而剪切模數(shù)是與交聯(lián)密度成正比例，因此它實(shí)際上是反映了膠料在硫化時(shí)間過(guò)程中交聯(lián)度的變化。

門尼粘度計(jì)測(cè)得膠料的硫化曲線稱為門尼硫化曲線。一般取由最低點(diǎn)上升至5個(gè)門尼值時(shí)所應(yīng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為門尼焦燒時(shí)間（T₅），從最低點(diǎn)上升至35個(gè)門尼值時(shí)所需要的時(shí)間為門尼硫化時(shí)間（T₃₅）、T₃₀與T₅之間單位時(shí)間內(nèi)的粘度上升值則稱為門尼硫化速度、用下列經(jīng)驗(yàn)公式可推算出正硫化時(shí)間。

正硫化時(shí)間=T₅+10（T₃₅-T₅）

例如經(jīng)測(cè)定某膠料的門尼焦燒時(shí)間（T₅）為5.7分，焦燒點(diǎn)上升30點(diǎn)需（T△30）1.4分，則正硫化時(shí)間為19.7分，（5.7分+10×1.4分=19.7分）。

13、硫化條件包括哪些內(nèi)容，確定硫化條件時(shí)要考慮哪些因素？

硫化條件通常是指壓力，溫度和時(shí)間等工藝因素。這些因素對(duì)硫化質(zhì)量有非常重要的影響。因此，通常被稱為“硫化三要素”。

測(cè)出正硫點(diǎn)后，并不等于找到了具體產(chǎn)品的最宜硫化條件，還必須考慮以下因素：

（1）制品的厚度，膠料是不良導(dǎo)熱體，表面與內(nèi)層溫差隨著斷面增厚而增加，形成溫度滯后損失。正硫化時(shí)間一般只適用于厚度不到6毫米的制品，若厚度超過(guò)6毫米時(shí)，則應(yīng)正硫化時(shí)間的基礎(chǔ)上另加上滯后時(shí)間，大致厚度增加1毫米，滯后時(shí)間也需添加1分鐘。

（2）膠料的導(dǎo)熱系數(shù)，隨配方而異。

（3）制品材料中的非橡膠材料（金屬、纖維），它們的導(dǎo)熱系數(shù)不同于橡膠。

（4）模型尺寸、模型材料以及平板類型也會(huì)影響硫化溫度和硫化時(shí)間。

14、橡膠硫化時(shí)，為什么要加壓？加壓硫化有哪些目的？

當(dāng)膠料硫化時(shí)，由于膠料中含有水分蒸發(fā)以及所含的空氣溢出，致使產(chǎn)生一種內(nèi)壓力，這種內(nèi)壓力會(huì)使膠料膨脹而產(chǎn)生氣孔。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，硫化時(shí)就必須施加大于膠料內(nèi)壓力的硫化壓力。膠料在硫化時(shí)要求充分流散和充滿模型。要求硫化壓力要足夠高。隨著硫化壓力增大，橡膠滲入布層的深度增加，從而提高橡膠與布層的密著力和制品的耐屈撓性、施加硫化壓力還能提高制品的強(qiáng)度，耐磨耗等性能，使用壽命也得以延長(zhǎng)。

因此，一般橡膠制品在硫化時(shí)間往往要施加壓力，其目的概括如下，1）防止制品在硫化過(guò)程中產(chǎn)生氣泡，提高硫化膠的致密性，2）使膠料流散和充滿模槽，3）提高橡膠布層的密著度；4）有助于提高硫化膠的物理機(jī)械性能。

15、硫化壓力的大小對(duì)制品性能有何影響，加壓方式有哪些？

通常對(duì)硫化壓力的選取應(yīng)根據(jù)膠料的配方，可塑性大小，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等決定，從工藝上考慮，一般原則是：可塑性大，壓力宜小；產(chǎn)品厚，層數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力宜大；薄制品壓力宜小甚至可用常壓。

高壓和高溫一樣會(huì)加速橡膠分子鏈的熱降解，所以過(guò)高壓力反而會(huì)使橡膠性能降低，紡織物結(jié)構(gòu)也會(huì)破壞，同時(shí)高壓對(duì)設(shè)備也要求很高。壓力過(guò)低達(dá)不到加壓的目的，還會(huì)使制品產(chǎn)生缺膠，起泡以孔，呈海綿狀等質(zhì)量問(wèn)題。

硫化加壓方式通常有如下幾種：1）用液壓泵通過(guò)平板壓力硫化機(jī)把壓力傳遞給模型，再由模型傳遞給膠料；2）由硫化介質(zhì)（如蒸汽）直接加壓；3）由壓縮空氣加壓；4）注壓機(jī)注壓。 

16、幾種硫化工藝采用的硫化壓力和加壓方式

17、硫化中的硫化溫度是否越高越好？

硫化溫度是橡膠硫化反應(yīng)的基本條件，它直接影響硫化速度和產(chǎn)品質(zhì)量，是橡膠硫化工藝中最主要的控制條件之一。

硫化溫度的高低應(yīng)根據(jù)膠料配方而定，其中最重要的是取決于橡膠種類和硫化體系，近年來(lái)隨著室溫硫化膠料的增加和高溫硫化的出現(xiàn)，硫化溫度趨向兩個(gè)極端，特別是高溫硫化引人注目，提高硫化溫度，可以縮短硫化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，但提高硫化溫度要綜合權(quán)衡下列因素；橡膠是不良導(dǎo)熱體，對(duì)于厚制品硫化來(lái)說(shuō)，采用高溫硫化很難使內(nèi)外層膠料同時(shí)達(dá)到平坦范圍，其次各種橡膠的耐溫性能不一，硫化溫度提高到一定程度后，對(duì)橡膠性能或多或少帶來(lái)影響，另外高溫對(duì)橡膠制品中的纖維材料起破壞作用，會(huì)使其強(qiáng)度下降，因此提高硫化溫度必須有相應(yīng)技術(shù)措施保證，但也不能無(wú)限的提高硫化溫度，在選定硫化溫度時(shí)，對(duì)膠種，硫化體系，硫化工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都應(yīng)有所考慮。

實(shí)踐表明：各種膠料最宜硫化溫度認(rèn)為是：天然橡膠＜143℃,不超過(guò)160℃;丁苯橡膠＜180℃,異戊橡膠、順丁橡膠＜151℃；氯丁膠＜151℃，丁基橡膠＜170℃，丁晴橡膠＜180℃。

18、硫化時(shí)間確定后為什么不能隨意改動(dòng)，生產(chǎn)中硫化時(shí)間的含義如何？

硫化是一個(gè)交聯(lián)過(guò)程，必須通過(guò)一定時(shí)間才能完成。硫化時(shí)間是由膠料配方和溫度決定的，對(duì)于給定膠料來(lái)說(shuō)，在一定的硫化溫度和壓力下，有一最宜硫化時(shí)間；即通常所稱正硫化時(shí)間，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生過(guò)硫，時(shí)間過(guò)短產(chǎn)生欠硫。過(guò)硫和欠硫制品性能都較差。因此，除了操作中出現(xiàn)故障，硫化時(shí)間需要根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)變更外，正常生產(chǎn)的情況下，不是允許隨意改動(dòng)硫化時(shí)間的。

制品在生產(chǎn)中硫化時(shí)間通常是指半成品在加壓，加熱條件下的持續(xù)硫化時(shí)間，它包括四個(gè)階段：即預(yù)熱階段、升溫階段、硫化階段和放汽階段。主要是兩個(gè)階段：硫化升溫到規(guī)定的硫化溫度即升溫階段，使硫化溫度保持的階段，即恒溫階段，生產(chǎn)實(shí)際中硫化時(shí)間，與膠料正硫化時(shí)間有所不同，硫化歷程中膠料正硫化時(shí)間等于焦燒時(shí)間和熱硫化時(shí)間之和，但焦燒時(shí)間有一部分為操作過(guò)程所消耗，所以實(shí)際中膠料在模型內(nèi)加熱硫化只有剩余焦燒時(shí)間加上熱硫化時(shí)間。同時(shí)，生產(chǎn)中硫化時(shí)間還要考慮到實(shí)際生產(chǎn)中的硫化溫度、壓力，制品的厚度及操作方法等因素，要綜合考慮上述因素，以達(dá)到產(chǎn)品硫化程度適宜，性能最好，使用壽命長(zhǎng)和良好的外觀質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)，但總的來(lái)說(shuō)它是服從膠料達(dá)到正硫化效應(yīng)的，是考慮到生產(chǎn)實(shí)際情況而確定的正硫化時(shí)間。

 19、硫化溫度和硫化時(shí)間有什么關(guān)系？

硫化溫度和硫化時(shí)間是互相依賴的，

硫化溫度高，硫化速度快，硫化時(shí)間則短；

硫化溫度低，硫化速度慢，硫化時(shí)間則長(zhǎng)。

硫化溫度和硫化時(shí)間的關(guān)系可用下列公式表示（根據(jù)范特霍夫規(guī)則）。

 K——硫化溫度系數(shù)（1.8-2.5范圍）。上式表明硫化溫度與硫化時(shí)間是互為指數(shù)的關(guān)系。若溫度相差10℃，即t2-t1=10，取K=2那么說(shuō)明，硫化溫度相差10℃時(shí)，硫化時(shí)間相差兩倍�；蛘哒f(shuō)，溫度增加10℃，硫化時(shí)間縮短一倍，溫度降低10℃，硫化時(shí)間延長(zhǎng)一倍。

20、何謂強(qiáng)化溫度，硫化效應(yīng)，它們有何意義？

硫化強(qiáng)度是膠料在一定溫度下，單位時(shí)間內(nèi)所達(dá)到的硫化程度，它與硫化溫度系數(shù)和硫化溫度有關(guān)，可以用以下公式計(jì)算：

     I=K * （（t-100）÷10）

式中：I—硫化強(qiáng)度  t—硫化溫度℃

      K—溫度溫度系數(shù)（由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，一般取2）

硫化程度表示交聯(lián)程度，決定硫化膠的所有性能。

硫化效應(yīng)是硫化強(qiáng)度與硫化時(shí)間的乘積。

        E=I *t

E—硫化效應(yīng)，

硫化效應(yīng)在工藝上用來(lái)衡量硫化響度的深淺。

21、什么叫等效硫化時(shí)間，它有何意義？

等效硫化時(shí)間是在不同溫度下達(dá)到相同硫化效果的時(shí)間。又稱為等價(jià)硫化時(shí)間或當(dāng)量硫化時(shí)間。

在實(shí)際中生產(chǎn)中，常常會(huì)因?yàn)樵O(shè)備條件或工藝條件的改變，而不得不改變?cè)�訂硫化條件。那么如何在不同的硫化條件，制得具相同物理機(jī)械性能的硫化成品，根據(jù)硫化理論，硫化膠的所有性能都是取決于其硫化程度即交聯(lián)度，因此，要使在不同硫化條件下制得硫化膠具有相同的物理機(jī)械性能，就要使它們達(dá)到相等的硫化程度。硫化程度的深淺，在工藝上常用硫化效應(yīng)來(lái)衡量，說(shuō)明，只要保持產(chǎn)品的硫化效應(yīng)相等，而其硫化條件可根據(jù)實(shí)際情況改變，因此根據(jù)硫化效應(yīng)就可將原訂的硫化條件換算為任意硫化條件。

22、什么叫最大硫化效應(yīng)，最小硫化效應(yīng)，它們對(duì)制品的硫化時(shí)間的確定有何作用？

橡膠的硫化曲線上有一段平坦硫化范圍，與達(dá)到平坦范圍所需最短時(shí)間所對(duì)應(yīng)的硫化效應(yīng)稱為最小硫化效應(yīng)。與達(dá)到平坦范圍所需最長(zhǎng)時(shí)間對(duì)應(yīng)的硫化效應(yīng)稱為最大硫化效應(yīng)。

在實(shí)際計(jì)算中，由于每一種膠料硫化時(shí)，在硫化曲線上都有一段平坦范圍，因此在改變硫化條件時(shí)，一般只要把心跡后的硫化效應(yīng)控制在原來(lái)硫化條件的最大和最小硫化效應(yīng)的范圍內(nèi)，制品的物理機(jī)械性能就可相近。設(shè)原來(lái)的硫化效應(yīng)為E，則要求；E小≤E＜E大。

在確定厚制品的硫化條件時(shí)，就要先算出各層膠料的最大與最小硫化效應(yīng)，并把它們分別換算成時(shí)間。換算公式：

I—膠料在t溫度下的硫化強(qiáng)度

E—制品的硫化效應(yīng)。

然后從中選出處于各層膠料最大與最小硫化效應(yīng)范圍內(nèi)的硫化時(shí)間，作為工藝上控制的硫化時(shí)間。

23、厚制品硫化條件是如何確定？

橡膠是一種熱不良導(dǎo)體，隨著制品的厚度增大，外層和內(nèi)層之間的溫差增大，所以盡管各部位經(jīng)歷時(shí)間相同，但作用的硫化強(qiáng)度不同，所以在相同的硫化時(shí)間內(nèi)所取得的各層硫化效應(yīng)就不相等，為此，在確定厚制品的硫化條件時(shí)，首先要算出各層的硫化效應(yīng)，然后使其處于橡膠試片的最大和最小硫化效應(yīng)，外層的硫化效應(yīng)小于試片的最大硫化效應(yīng)，這樣就可以使厚制品內(nèi)外層都達(dá)到正硫化。

為了計(jì)算各層的硫化效應(yīng)，首先必須知道各層的溫度。各層的溫度一般可用熱電隔測(cè)知。從制品開(kāi)始加熱起，每隔一段時(shí)間（通常為5分鐘）測(cè)量溫度的變化或采用連續(xù)記錄溫度的變化。將每次測(cè)得的溫度與對(duì)應(yīng)的時(shí)間的數(shù)據(jù)作圖。

24、已知一膠料正硫化條件為135℃×30分，平坦范圍為20-50分，已測(cè)出該膠料在實(shí)際硫化中的升溫情況如下：

25、何謂硫化介質(zhì)，常用的硫化介質(zhì)有哪些，各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

橡膠硫化，在大多數(shù)情況下，都是在加熱的條件下進(jìn)行的。對(duì)對(duì)橡膠加熱，就需要使用一種能傳遞熱能的物質(zhì)。用以傳遞熱能而使橡膠進(jìn)行加熱硫化的物質(zhì)稱為硫化介質(zhì)。

常用硫化介質(zhì)有：飽和蒸汽，過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱水，熱空氣和其他固體介質(zhì)等。

（1）飽和蒸汽：應(yīng)用最廣泛的一種硫化介質(zhì)，其熱量來(lái)自汽化潛熱，因此給熱系數(shù)大，導(dǎo)熱效率高，放熱量大。應(yīng)用飽和蒸汽加熱時(shí)，可以通常改變蒸汽的壓力而準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)加熱溫度，操作方便，成本低廉。

（2）過(guò)熱蒸汽：將飽和蒸汽再通過(guò)加熱器進(jìn)行加熱而獲得。溫度不受壓力牽制，適于作要求溫度較高的硫化介質(zhì)，但給熱系數(shù)飽和蒸汽低。對(duì)設(shè)備腐蝕性較強(qiáng)。

（3）熱空氣：加熱溫度不受壓力的影響，可以高溫低壓，也可以低溫高壓，較干燥，不含水份。但導(dǎo)熱效率很低，同時(shí)因含大量氧量易制品氧化。

（4）過(guò)熱水：優(yōu)點(diǎn)是既能保持較高溫度，又能賦于較大壓力，常用于高壓硫化場(chǎng)合。但熱量小，導(dǎo)熱效率低且溫度不易掌握均勻。

（5）熱水：優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)比較均勻，而且密度較高，使制品變形傾向較小，但熱含量不高。

（6）固體介質(zhì)常用于壓出制品的連續(xù)硫化，可提供200℃以上的硫化溫度，使硫化在短時(shí)間內(nèi)完成。介質(zhì)材料主要是共熔金屬共熔鹽兩種。

                       硫化方法

      室溫硫化—室溫硫化膠漿與膩?zhàn)?/span>

      冷硫化—薄膜浸漬制品

                           熱空氣硫化罐硫化—膠布

                   直接

硫                硫化                   水硫化—膠管

化          硫             直接空氣       裸硫化—膠布線膠管

方          化             硫化罐硫化     包布硫化—膠管、膠輥

法          罐                            包鉛硫化—膠管

            硫                            模型硫化—三角帶。風(fēng)扇帶

            化                                    大規(guī)格模型制品

              間接硫化—壓力熱空氣硫化罐硫化，脫鞋

              混氣硫化—脫鞋

              立式壓力硫化罐硫化—輪胎

       個(gè)體硫化機(jī)硫化—輪胎內(nèi)、外胎、力車內(nèi)、外胎

熱     常用熱水硫化—膠乳制品，浸漬制品，化工襯里

硫                    有框硫化—膠板

化     平板硫化機(jī)硫化  無(wú)框硫化—運(yùn)輸帶、傳動(dòng)帶

                       模型硫化

                    鼓式硫化機(jī)硫化—膠板、膠布、三角帶

                    熱空氣室硫化—膠布、電線、電纜、壓出制品

                    紅外線硫化—膠布、脫鞋

           續(xù)硫化   沸騰床硫化—壓出制品、膠布

                    液體介質(zhì)硫化—壓出制品

                    螺旋硫化—壓出制品

                    微波硫化—壓出制品

 常見(jiàn)硫化質(zhì)量缺陷的成因與一般改進(jìn)方法