橡胶高温快速硫化体系
橡胶硫化的几种常见方式
橡胶硫化的几种常见方式一、传统橡胶硫化工艺1、影响硫化工艺过程的主要因素：硫磺用量。
其用量越大，硫化速度越快，可以达到的硫化程度也越高。
硫磺在橡胶中的溶解度是有限的,过量的硫磺会由胶料表面析出,俗称“喷硫”。
为了减少喷硫现象，要求在尽可能低的温度下，或者至少在硫磺的熔点以下加硫。
根据橡胶制品的使用要求,硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3％，在半硬质胶中用量一般为20％左右，在硬质胶中的用量可高达40％以上。
硫化温度。
若温度高10℃，硫化时间约缩短一半。
由于橡胶是不良导热体，制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。
为了保证比较均匀的硫化程度，厚橡胶制品一般采用逐步升温、低温长时间硫化。
2、硫化时间：这是硫化工艺的重要环节，时间过短，硫化程度不足（亦称欠硫）。
时间过长，硫化程度过高（俗称过硫）。
只有适宜的硫化程度(俗称正硫化)，才能保证最佳的综合性能二、橡胶硫化工艺方法按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。
1、冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍,然后洗净干燥即可。
2、室温硫化时,硫化过程在室温和常压下进行,如使用室温硫化胶浆（混炼胶溶液）进行自行车内胎接头、修补等。
3、热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。
根据硫化介质及硫化方式的不同，热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。
①直接硫化，将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。
②间接硫化，制品置于热空气中硫化,此法一般用于某些外观要求严格的制品,如胶鞋等。
③混气硫化，先采用空气硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。
此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，也可以克服由于热空气传热慢，而硫化时间长和易老化的缺点。
三、橡胶硫化工艺：橡胶在未硫化之前，分子之间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。
当橡胶加入硫化剂以后，经热处理或其他方式能使橡胶分子之间产生交联，形成三维网状结构，从而使其性能大大改善，尤其是橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大大提高。
橡胶工艺学第二章+橡胶的硫化体系
应。
硫化基团如下所示：
TMTD化基团
N CH3 CH3
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2.各类促进剂的特点： Ⅰ.噻唑类：
结构通式为：
N R CSX
S
R—芳基或脂肪基。
X—氢，金属离子或其它有机基团。
27
名称
英文 简称
基团
2-硫醇基苯并噻唑 M R为苯基，X为氢
二硫化苯并噻唑
DM
R为苯基，X为苯并噻 唑基
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名称
英文 简称
基团
一硫化四甲基秋兰姆 TMTM R,R’为甲基，X=1
二硫化四甲基秋兰姆 TMTD R,R’为甲基，X=2
二硫化四乙基秋兰姆 TETD R,R’为乙基，X=2
四硫化五亚甲基秋兰 姆
TRA
R,R’合为五亚甲基， X=4
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特点：
秋兰姆类促进剂含有两个活性基和两个 促进基，硫化速度快，焦烧时间短，一 般不单独使用，而与噻唑类，次磺酰胺 类并用。
当硫原子数大于或等于2时，硫化时能 析出活性硫原子，参与硫化反应，可以 作为硫化剂使用，用于无硫硫化。
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Ⅳ.二硫代氨基甲酸盐类：
结构通式为：
R' S
N CS M
R
2
R，R’为烷基，芳基等，M为金属原子。
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名称
二甲基二硫代 氨基甲酸锌
二乙基二硫代 氨基甲酸锌
二丁基二硫代 氨基甲酸锌
乙基苯基二硫 代氨基甲酸锌
H，D
等于7，中性
NA-22，CZ NOBS，DZ
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按促进速度分类：
国际上习惯以促进剂M对NR的硫化速度 为标准，以比较促进剂的硫化速度。
慢速级促进剂：H，NA-22 中速级促进剂：D 准速级促进剂：M，DM，CZ，DZ，NOBS 超速级促进剂：TMTD，TMTM 超超速级促进剂：ZDMC，ZDC
橡胶硫化过程的四阶段：起硫、欠硫、正硫和过硫
橡胶硫化过程的四阶段：起硫、欠硫、正硫和过硫胶料在硫化时，其性能随硫化时间变化而变化的曲线，称为硫化曲线。
从硫化时间影响胶料定伸强度的过程来看，可以将整个硫化时间分为四个阶段：硫化起步阶段、欠硫阶段、正硫阶段和过硫阶段。
1）硫化起步阶段（又称焦烧期或硫化诱导期）硫化起步的意思是指硫化时间胶料开始变硬而后不能进行热塑性流动那一点的时间。
硫起步阶段即此点以前的硫化时间。
在这一阶段内，交联尚未开始，胶料在模型内有良好的流动性。
胶料硫化起步的快慢，直接影响胶料的焦烧和操作安全性。
这一阶段的长短取决于所用配合剂，特别是促进剂的种类。
用有超速促进剂的胶料，其焦烧比较短，此时胶料较易发生焦烧，操作安全性差。
在使用迟效性促进剂（如亚磺酰胺）或与少许秋兰姆促进剂并用时，均可取得较长的焦烧期和良好的操作安全性。
但是，不同的硫化方法和制品，对焦烧时间的长短亦有不同要求。
在硫化模压制品时，总是希望有较长的焦烧期，使胶料有充分时间在模型内进行流动，而不致使制品出现花纹不清晰或缺胶等到缺陷。
在非模型硫化中，则应要求硫化起步应尽可能早一些，因为胶料起步快而迅速变硬，有利于防止制品因受热变软而发生变形。
不过在大多数情况下仍希望有较长的焦烧时间以保证操作的。
2）欠硫阶段（又称预硫阶段）硫化起步与正硫化之间的阶段称为欠硫阶段。
在此阶段，由于交联度低，橡胶制品应具备的性能大多还不明显。
尤其是此阶段初期，胶料的交联度很低，其性能变化甚微，制品没有实用意义。
但是到了此阶段的后期，制品轻微欠硫时，尽管制品的抗张强度、弹性、伸长率等尚未达到预想的水平，但其抗撕裂性耐磨性和抗动态裂口性等则优于正硫化胶料。
因此，如果着重要求后几种性能时，制品可以轻微欠硫。
3）正硫阶段大多数情况下，制品在硫化时都必须使之达到适当的交联度，达到适当的我联度的阶段叫做正硫化阶段，即正硫阶段。
在此阶段，硫化胶的各项物理机械性能并非在同一时都达到最高值，而是分别达到或接近最佳值，其综合性能最好。
不同硫化体系对天然橡胶动静态性能的影响
不同硫化体系对天然橡胶动静态性能的影响天然橡胶是一种广泛应用于橡胶制品中的重要原材料，其性能的表现与硫化体系密切相关。
硫化体系是指硫化剂与橡胶中的其他成分（如促进剂、防老剂等）之间的相互作用关系。
不同硫化体系对天然橡胶的动静态性能会产生明显影响，下面将从几个方面进行详细介绍。
首先，硫化体系对天然橡胶的硫化速度和硫化程度具有重要影响。
硫化速度是指硫化剂与橡胶中的双键发生反应的速度，而硫化程度则是指橡胶中的双键被硫化剂反应后形成交联结构的程度。
不同硫化体系对硫化速度和硫化程度的影响不同，从而影响天然橡胶的硬度、拉伸强度和断裂伸长率等物理性能。
例如，采用过氧化物硫化体系可以实现较快的硫化速度和较高的硫化程度，使得天然橡胶的硬度增加、拉伸强度和断裂伸长率下降。
其次，不同硫化体系对天然橡胶的热老化性能具有显著影响。
热老化是指橡胶在高温环境下发生的化学变化和物理性能的变化。
硫化体系中的防老剂可以降低天然橡胶的热老化速度，提高其抗热老化性能。
例如，添加亚磺酰胺类、腈酮类和脂肪酰胺类防老剂的硫化体系可以有效降低天然橡胶的热老化速度，提高其热稳定性和抗老化性能。
此外，不同硫化体系还会对天然橡胶的动态性能产生影响。
动态性能主要包括橡胶的弹性模量、损耗因子和耐疲劳性能等。
硫化体系中的促进剂对天然橡胶的动态性能具有关键影响。
例如，采用低温快速硫化体系可以提高天然橡胶的动态弹性模量和耐疲劳性能。
动态性能的改善对于橡胶制品的耐用性和舒适性具有重要意义。
综上所述，硫化体系对天然橡胶的动静态性能有着显著影响。
硫化体系的选择可以通过调节硫化速度、硫化程度、抗热老化性能和动态性能等方面的参数，来实现对天然橡胶性能的调控。
因此，在橡胶制品的开发和应用过程中，合理选择硫化体系具有重要意义，可以使得天然橡胶在不同应用场景下更好地发挥其性能优势。
橡胶的硫化体系
橡胶的硫化体系硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一，也是橡胶制品生产中的最后一个加工工序。
在这个工序中，橡胶要经历一系列复杂的化学变化，由塑性的混炼胶变为高弹性的交联橡胶，从而获得更完善的物理机械性能和化学性能，提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用X围。
因此，硫化对橡胶与其制品的制造和应用具有十分重要的意义。
本章要求：1．掌握硫化概念、硫化参数〔焦烧、诱导期、正硫化、硫化返原〕、喷霜等专业术语。
2．掌握硫化历程、各种硫化剂、促进剂的特性；3．掌握硫化体系与硫化胶结构与性能的关系、硫化条件的选取与确定。
4．了解各种硫化体系的硫化机理、硫化工艺与方法。
本章主要参考书：橡胶化学〔王梦蛟译〕、橡胶化学与物理、橡胶工业手册〔2、3分册〕§1 绪论一．硫化开展概况1839年，美国人Charles Goodyear发现橡胶和硫黄一起加热可得到硫化胶；1844年，Goodyear又发现无机金属氧化物〔如CaO、MgO、PbO〕与硫黄并用能够加速橡胶的硫化，缩短硫化时间；1906年，使用了有机促进剂苯胺。
Oenslager发现在硫化性能最差的野生橡胶中添加苯胺后，可使其性能接近最好的巴拉塔胶。
NR+S+PbO+苯胺——→硫化速度大大加快，且改善硫化胶性能；1906-1914年，确定了橡胶硫化理论，认为硫化主要是在分子间生成了硫化物；1920年，Bayer发现碱性物有促进硫化作用；NR+S+ZnO+苯胺——→1921年，NR+S+ZnO+硬脂酸+苯胺——→同年又发现了噻唑类、秋兰姆类促进剂，并逐渐认识到促进剂的作用，用于橡胶的硫化中。
在此之后又陆续发现了各种硫化促进剂。
硫黄并非是唯一的硫化剂。
1846年，Parkes发现SCl的溶液或蒸汽在室温下也能硫化橡胶，称为“冷硫化法〞；1915年，发现了过氧化物硫化；1918年，发现了硒、碲等元素的硫化；1930年，发现了低硫硫化方法；1940年，相继发现了树脂硫化和醌肟硫化；1943年，发现了硫黄给予体硫化；二战以后又出现了新型硫化体系，如50年代发现辐射硫化；70年代脲烷硫化体系；80年代提出了平衡硫化体系。
橡胶中dcp硫化体系的作用_解释说明以及概述
橡胶中dcp硫化体系的作用解释说明以及概述1. 引言1.1 概述橡胶作为一种重要的材料，在工程和日常生活中有广泛的应用。
为了提高橡胶的性能和满足特定需求，研究人员一直在寻找适当的添加剂和新的硫化体系。
dcp （二苯基二异丙基氧化锆）硫化体系是近年来在橡胶领域中受到广泛关注的一种。
它被证明可以有效改善橡胶的物理性能、耐热性和耐老化性等方面。
1.2 文章结构本文将对橡胶中dcp硫化体系的作用进行详细解释和说明。
首先，我们将简要介绍dcp硫化体系的基本原理和作用机理。
然后，我们将论述该硫化体系在橡胶材料中的具体应用，并分析其对橡胶物理性能改善的影响。
最后，我们将探讨该硫化体系对橡胶耐热性、耐老化性等方面的影响，并总结其在橡胶领域中的作用和意义。
1.3 目的本文旨在全面了解并解释橡胶中dcp硫化体系的作用，并阐述其在橡胶领域中的应用前景和发展方向。
通过对该硫化体系的深入研究，我们可以更好地理解它对橡胶性能的影响，为橡胶工业提供技术支持和指导。
同时，通过展望未来的研究方向和应用前景，我们可以为相关领域的科学家和工程师提供一些建议和启示。
2. 橡胶中dcp硫化体系的作用2.1 dcp硫化体系简介橡胶是一种重要的弹性材料，用于制造各种制品，例如轮胎、密封件和鞋底等。
而硫化是橡胶加工中常用的一种方法，其中dcp（二氧化二己基三苯基膦硫酸钼）是一种广泛使用的硫化剂。
dcp硫化体系由dcp硫化剂及其辅助物质组成，能够在适当的温度和时间下促使橡胶分子间形成交联结构，从而提高橡胶制品的物理性能。
2.2 dcp硫化体系的作用机制dcp硫化剂在橡胶中起到催化剂的作用。
它能够通过与橡胶中的双键进行反应，将双键之间形成交联结构。
当dcp加入到橡胶中后，在适当的温度下发生热分解，生成自由基，并与橡胶中存在的双键进行反应。
这些自由基会引发链式反应，将相邻分子连接起来形成交联网状结构，从而增加了橡胶材料的强度和硬度。
此外，dcp硫化剂还可以通过氧化作用，将部分橡胶链上的疏松结构形成更为紧密的网络结构，从而提高橡胶制品的耐磨性、耐油性和耐老化性。
三元乙丙橡胶三大硫化体系如何选择
三元乙丙橡胶三大硫化体系如何选择三元乙丙橡胶（EPDM）是一种常见的合成橡胶，具有优异的耐热性、耐候性和耐化学品性能。
它广泛应用于汽车、建筑、电气、塑料和橡胶制品等领域。
选择合适的硫化体系对于获取良好的性能至关重要。
EPDM具有三个主要的硫化体系：硫化剂硫化、过氧化物硫化和有机过硫酸盐硫化。
本文将对EPDM的三个硫化体系进行详细介绍，并提供选择的指导。
1.硫化剂硫化：硫化剂硫化是最常用的EPDM硫化体系。
在硫化剂硫化体系中，常用的硫化剂有硫醇类、硫酚类、双官能团硫醇类等。
这些硫化剂在高温条件下会释放出硫酸，与EPDM的双键发生反应，形成交联网状结构。
硫醇类硫化剂有二硫醚（OT）和二硫醇（DT），硫酚类硫化剂有硫酚醚类（DPG）和硫酚（MBT），双官能团硫醇类有甲基丙烯酸酯（DPTT）等。
硫化剂硫化体系可通过选择不同的硫化剂来改变硫化速率和硫化程度，调整EPDM的物理性能。
硫化剂硫化体系适合要求耐热性和耐久性的应用，如汽车制造业、建筑行业、电气设备制造业等。
硫化剂硫化体系具有硬度大、耐油性好、耐化学品性能较好的特点。
硫化剂硫化可以分为常规硫化和快速硫化两种类型。
常规硫化需要加入活性剂或促进剂来增加反应活性，适用于静态硫化过程。
而快速硫化不需要活性剂，适用于动态硫化过程。
2.过氧化物硫化：过氧化物硫化是EPDM的另一种硫化体系。
在过氧化物硫化体系中，过氧化物作为硫化剂，通过释放氧自身消耗，从而引起EPDM的硫化。
常用的过氧化物硫化剂有二（4-丁基过氧基）丙烷（DIP）和双过氧化苯酚（BPO）。
过氧化物硫化体系具有硫化温度低，速度快，成型过程简单等优点。
过氧化物硫化适合要求硬度低、柔软性好的应用，如密封圈、套管和软管等。
过氧化物硫化还可以与其他硫化体系混合使用，以获得更好的性能。
但是，过氧化物硫化体系也存在一些缺点，如曲率半径过小、灵敏度较高、硫化温度高等。
3.有机过硫酸盐硫化：有机过硫酸盐硫化是一种新兴的硫化体系。
02 橡胶的硫化体系
平衡溶胀法
硫化胶在适宜溶剂 中的最大溶胀度与 其交联密度有关。
2.3 橡胶的硫化反应和硫化历程
橡胶的硫化发展概况
年份 1839 1844 1906 1920 1921 1925 1930 1940 1943 1950 1980 硫化体系 硫化时间 硫黄 9～10h S+PbO S+PbO+苯胺 1～2h S+ZnO+苯胺+硬脂酸 20～40min S+ZnO+促D+硬脂酸 20～30min S+ZnO+促M+硬脂酸(低硫硫化) ～l0min S+ZnO+促DM+硬脂酸(低硫硫化) ～10min 树脂硫化和醌肟硫化 硫化剂/活性剂/促进剂 硫黄给予体的硫化 硫化时间明显缩短， 辐射硫化 硫化效率和硫化胶性 平衡硫化体系 能显著提高。
次磺酰胺类
秋兰姆类
2.5.4 新品种促进剂的开发和应用
加工安全性、硫化速度、制品性能、卫生性、环境保护等
EPDM / EVA（载体）+ 促进剂：预分散，造粒
2.5.5 促进剂硫黄硫化的作用机理P59
2.5.6 硫载体硫化机理
硫载体指含硫化合物，在硫化过程中析出活性 硫，使橡胶交联的物质。。
实际是硫载体硫化
硫化胶
热塑性弹性体 物理交联
硫化胶网络
通过各种化学方法，橡胶线形大分子形成三维空间网络结构， 得到硫化胶。
硫化胶的交联结构
物理和化学性能
交联键类型 + 交联密度
不同硫化体系， 形成不同交联 键，如碳碳键、 硫键等。
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橡胶高温快速硫化体系
随着橡胶工业生产的自动化，联动化，高温快速硫化体系被广泛应用。
如注射硫化，电缆的硫化等。
所谓高温硫化是指在180-240度下进行硫化，一般硫化温度每升高10度，硫化时间大约缩短一半。
产量大大提高，但硫化温度升高会使硫化胶物性性能下降。
这和高温硫化时交联密度的下降有关，温度高于160度时，交联密度下降最为明显。
所以硫化温度不是越高越好。
采用多高的硫化温度要综合结合；
1，高温硫化体系配合原则；
（1），选择耐热胶种，为了减少或消除硫化胶的返原现象，应选则双键含量低的橡胶，各种橡胶的热稳定性不同，极限硫化温度也不同，适用于高温硫化得胶种有，EPDM,IIR,NBR,SBR等。
(2),采用有效或半有效硫化体系，因为CV硫化体系中多硫交联键含量高，在高温下容易产生硫化返原现象。
所以CV不适于高温快速硫化体系，高温莪快速硫化体系多用于单硫和双硫键含量高的有效EV 和伴有效SEV硫化体系。
其硫化胶耐热老化性能好。
一般使用高促低硫和硫载体硫化配合，其中后者采用DTDM最好，胶烧时间和硫化特性范围比较宽，容易满足加工要求，TMTD因为胶烧时间短且诶喷霜严重而受限制。
虽然EV和SEV对高温硫化的效果比CV好但还不够理想。
仍无法彻底解决高温硫化所产生的硫化返原现象和抗屈挠性能差的缺点，应寻找更好的解决方法。
（3），硫化胶的特种配合，为了保持高温下硫化胶的交联密度不变，可以采取增加硫用量，促进剂用量或2者同时增加的方法，但是增加
硫的用量会降低硫化效果，并使多硫交联键的含量增加，同时增加硫和促进剂，可使硫化效果不变，可提高硫化效果，这种方法比较好。
在轮胎得到广泛应用。
合成橡胶硫化体系对温度的敏感性比NR低，因此NR和合成橡胶并用显得格外重要，并用后体系即保持了高温硫化时交联密度的稳定性，又保持硫化胶最佳物性，是橡胶制品采用高温硫化、缩短硫化时间,提高生产的有效办法。
2，高温硫化的其它配合特点；
高温硫化体系要求硫化速度快，胶烧倾向小，无喷霜现象，所以配合时最好采用耐热胶种，及常量硫磺，高促进剂的方法，另外，对防胶焦,防老系统都有较高得要求。
为了提高硫化速度，需使用足量的硬脂酸以增加锌盐的溶解度，提高体系的活化功能。
为防止高温硫化时的热老化作用，保证硫化平坦性，防老剂在高温硫化体系中是绝对必要的，但也不必过多，例如；在TMTD/ZNO中加入1份防老剂D就能有效的保持交联密度的稳定和硫化平坦性。
为防止胶烧可在体系中加入防焦剂。