硫化工艺技术
第13章 硫化工艺
2、了解常用硫化介质及特点
3、了解热硫化方法
4、掌握硫化条件的选取和确定
§13.1 正硫化及其测定方法
一．正硫化及正硫化时间
二．正硫化的测定方法
（一）物理-化学法 （二）物理性能测定法 （三）专用仪器法
一．正硫化及正硫化时间
正硫化：又称最宜硫化，指橡胶的主要性能达到 或接近最佳值的硫化状态。 正硫化时间：橡胶达到正硫化状态所需要的时间。 正硫化是一个范围，而不是一个点。 理论正硫化时间：扭矩最高点对应的时间； 工艺正硫化时间：扭矩达到M90对应的时间； 工程正硫化时间：生产上主要的性能指标达到最 佳值所需要的正硫化时间。对薄的橡胶制品（厚 度少于6mm），工程正硫化时间等于由硫化仪测 得的工艺正硫化时间，而厚度大于6mm时，胶料 的导热性差及骨架材料的复杂性使硫化时间的确 定变得复杂,一般取最小和最大硫化效应的时间 范围作为工程正硫化时间.
4T 4T + 2S +M H+ H + 2S ++ M
8
二．正硫化的测定方法
门尼值
（三）专用仪器法
门尼粘度计法：早期使用的 仪器。取T5为门尼焦烧时间， T35 为门尼硫化时间，则正硫 化时间为：
正硫化时间＝T5＋10（T35－T5）
转矩
△30 T5
△5
T35 硫化时间
硫化仪法 适用于薄制品
第13章 硫化工艺
硫化是橡胶加工的最后一个工艺，也是 最重要的工艺。 硫化温度、压力和时间是硫化的三要素。 硫化工艺的任务就是合理地选取和确定 正确的工艺条件。
一、本章主要内容
(一)正硫化及预测方法. (二)硫化条件的选取和确定. (三)硫化介质 (四)硫化方法
硫化工艺过程控制
硫化工艺过程控制1. 硫化工艺概述硫化是一种常见的化学工艺，用于制造硫化橡胶、硫化塑料等材料。
硫化过程控制是确保硫化反应达到所需质量和性能的关键因素。
本文将介绍硫化工艺的基本原理和常见的过程控制方法。
2. 硫化反应的原理硫化反应是将天然橡胶或合成橡胶中的不饱和键与硫化剂发生反应，形成交联结构的过程。
硫化剂在反应中起着催化剂的作用，加速反应速度。
硫化反应过程中主要涉及以下几个方面的控制：•反应温度：反应温度不同会导致反应速度和交联结构的形成不同。
•反应时间：反应时间决定了反应程度和硫化物的生成。
•硫化剂浓度：硫化剂浓度的调控可以控制反应速度和交联密度。
3. 硫化工艺的过程控制方法3.1 温度控制硫化反应温度是影响硫化速率和硫化物结构的重要因素。
温度过低会导致反应速度慢，交联结构不完全；温度过高会导致反应过度，交联结构过强。
要控制硫化反应温度，可以采用以下方法：•传统控制方法：传统控制方法是通过控制加热器的功率或控制炉内的加热介质温度来实现温度控制。
•PID控制方法：PID控制方法是通过传感器测量温度，根据反馈信号进行控制，使温度稳定在设定值附近。
3.2 时间控制硫化反应时间是控制硫化程度的重要因素。
过长的反应时间会导致硫化过度，而过短的反应时间会导致交联结构不完全。
要控制硫化反应时间，可以采用以下方法：•手动控制方法：通过观察反应过程中硫化物的形成情况来控制硫化反应时间。
•自动控制方法：使用计时器或自动控制系统来控制硫化反应时间。
3.3 硫化剂浓度控制硫化剂浓度是影响硫化反应速度和交联结构的重要因素。
浓度过高会导致反应速度过快，交联结构过强；浓度过低会导致反应速度慢，交联结构不完全。
要控制硫化剂浓度，可以采用以下方法：•手动控制方法：通过调整硫化剂的投入量来控制硫化剂浓度。
•自动控制方法：使用流量控制器和比例控制器来控制硫化剂的投入量，从而实现硫化剂浓度的控制。
4. 硫化工艺的优化为了提高硫化工艺的效率和产品质量，可以采取以下优化措施：•优化硫化剂选择：选择适合特定反应条件的硫化剂，可以提高反应速率和交联结构的形成。
衬胶硫化的工艺
衬胶硫化的工艺衬胶硫化的工艺是一种常用于制备橡胶制品的重要技术方法。
在工业生产中，衬胶硫化技术被广泛应用于汽车轮胎、橡胶管、胶鞋等橡胶制品的生产过程中。
通过在橡胶基材的表面或内部涂覆一层硫化胶层，并在一定条件下进行硫化处理，可以有效增强橡胶制品的物理性能和耐磨性能，延长其使用寿命。
本文将对衬胶硫化的工艺过程、原理及应用进行详细介绍和分析。
首先，衬胶硫化的工艺过程涉及到几个关键步骤。
首先是橡胶基材的准备工作，包括橡胶材料的选取、清洗和干燥。
其次是衬胶的制备，通常采用硫化剂、促进剂、活性填料等原料混合制备成胶体状，然后涂覆在橡胶基材表面或内部。
接着是硫化处理，通过加热硫化胶层，使其在一定温度和压力下发生交联反应，从而与橡胶基材牢固结合。
最后是冷却和整理，将硫化后的橡胶制品进行冷却处理，去除多余的硫化胶层并进行修整，以达到最终的产品要求。
衬胶硫化的工艺过程基于硫化原理。
硫化是橡胶加工中的一种重要化学反应，主要通过硫化剂与橡胶中的双键形成交联结构，使橡胶分子链发生交联，提高了其强度、弹性和耐磨性。
硫化胶层的涂覆和硫化处理可以有效地提高橡胶制品的耐磨性能和耐老化性能，延长其使用寿命。
衬胶硫化的工艺在橡胶制品的生产中起着重要作用，有效地改善了橡胶制品的性能和品质。
衬胶硫化的工艺在橡胶制品行业有着广泛的应用。
汽车轮胎是应用衬胶硫化工艺最广泛的领域之一。
汽车轮胎是汽车的重要零部件，其性能直接影响到汽车的行驶安全和舒适性。
衬胶硫化技术可以有效地提高轮胎的抓地力、耐磨性和耐冲击性，延长了轮胎的使用寿命，提高了汽车的性能和安全性。
此外，在橡胶管、胶鞋等橡胶制品的生产中，衬胶硫化技术也被广泛应用，有效提高了这些制品的性能和品质，满足了不同领域的需求。
总的来说，衬胶硫化的工艺是一种重要的橡胶加工技术，通过涂覆硫化胶层、硫化处理等步骤，可以有效提高橡胶制品的性能和品质。
在橡胶制品的生产中，衬胶硫化技术得到了广泛应用，其中汽车轮胎是最主要的应用领域之一。
硫化交联工艺的分类及应用
硫化交联工艺的分类及应用
硫化交联工艺主要用于橡胶制品的生产中，可以有效增强橡胶的物理性能、耐热性能和耐化学性能。
根据硫化交联工艺的不同，可以将其分为硫磺硫化、有机过氧化物硫化和自由基硫化等几种类型。
1. 硫磺硫化：是最常见的一种硫化交联工艺。
其中，橡胶制品中添加硫磺，然后经过热处理，硫磺与橡胶中的双键发生反应，形成交联结构。
硫磺硫化工艺广泛应用于橡胶制品中，如轮胎、密封圈和橡胶管等。
2. 有机过氧化物硫化：是利用有机过氧化物作为硫化剂的硫化交联工艺。
有机过氧化物可以在橡胶中自行分解产生自由基，然后与橡胶中的双键发生反应，形成交联结构。
有机过氧化物硫化工艺主要应用于聚酯弹性体（如聚氨酯橡胶）和氟橡胶等。
3. 自由基硫化：自由基硫化是通过自由基引发剂引发橡胶中的自由基反应与双键发生反应，形成交联结构的硫化交联工艺。
自由基硫化工艺主要应用于特殊橡胶产品，如聚合物电介质橡胶和电缆绝缘橡胶等。
总的来说，硫化交联工艺是橡胶制品生产中常用的一种工艺，不同的硫化交联工艺适用于不同种类的橡胶材料和橡胶制品。
通过硫化交联工艺，可以提高橡胶材料的耐热性、耐化学性和物理性能，延长橡胶制品的使用寿命。
硫化工艺和注胶工艺的区别
硫化工艺和注胶工艺的区别硫化工艺和注胶工艺是两种常见的工业生产过程，主要应用于不同类型的产品制造中。
硫化工艺，又称为橡胶硫化，是一种将橡胶加热处理，使其在加热和加硫剂的作用下发生交联反应，从而使橡胶得到硬化的工艺方法。
硫化过程中，橡胶分子链之间的亲和力增强，分子链之间形成交联结构，增加了橡胶的硬度、耐磨性和机械强度。
硫化工艺可以提高橡胶材料的耐热性、耐磨性、耐油性以及机械性能，广泛应用于橡胶制品的生产中，如轮胎、密封件等。
注胶工艺，是一种将液态胶注射到模具中，通过固化反应形成所需产品的工艺方法。
注胶工艺适用于塑料、橡胶、树脂等材料的制品生产，在电子、汽车、医疗、食品包装等多个领域有广泛的应用。
注胶工艺具有生产效率高、产品精度高、成本低等优势，可以生产出形状复杂、结构丰富的产品，如手机外壳、汽车零件、塑料瓶等。
两种工艺的主要区别如下：1. 工艺原理不同：硫化工艺主要依靠加热和硫化剂使橡胶发生交联反应，从而实现橡胶的硬化；而注胶工艺通过液态胶注射进模具，并在固化反应中形成产品。
2. 适用材料不同：硫化工艺主要应用于橡胶材料的制品生产，如橡胶密封件、橡胶管、轮胎等；注胶工艺适用于塑料、橡胶、树脂等材料的产品生产。
3. 设备和工艺要求不同：硫化工艺通常需要橡胶硫化机、硫化模具等设备，以及硫化时间较长；注胶工艺涉及到注射机、模具等设备，通常需要控制注胶时间、注胶温度等参数。
4. 加工效率不同：硫化工艺相对注胶工艺来说，加工效率低，需要较长的硫化时间，因此生产周期相对较长；注胶工艺生产效率高，通过流水线生产可以实现大规模生产，缩短生产周期。
5. 产品特性和用途不同：硫化工艺生产的橡胶制品通常具有耐磨、耐油、耐高温等特性，广泛应用于汽车、机械、电器等领域；注胶工艺生产的产品通常具有良好的密封性能、外观精美等特点，广泛应用于电子、医疗、食品包装等领域。
总而言之，硫化工艺主要应用于橡胶制品生产，通过加热和硫化剂使橡胶硬化；注胶工艺主要应用于塑料、橡胶、树脂等材料的产品生产，通过注射和固化反应形成所需产品。
衬胶硫化的工艺
衬胶硫化的工艺衬胶硫化是一种将橡胶与金属或其他材料粘合在一起的工艺，常用于化工、石油、冶金等行业，用于防止设备腐蚀、磨损等。
一、衬胶硫化的工艺流程主要包括以下几个步骤：1．表面处理：对金属或其他材料表面进行处理，去除表面油污、锈迹等杂质，提高粘接强度。
2．胶料制备：根据使用要求，将橡胶原料与各种添加剂混合，制备成胶料。
3．涂胶：将胶料均匀涂抹在金属或其他材料表面。
4．硫化：在一定温度和压力下，对涂胶后的材料进行硫化，使橡胶与金属或其他材料牢固粘合在一起。
二、衬胶硫化的工艺特点主要包括：1．粘接强度高：衬胶硫化后，橡胶与金属或其他材料之间形成牢固的粘合，不易脱落。
2．耐腐蚀性好：橡胶具有良好的耐腐蚀性，可以保护设备免受腐蚀。
3．耐磨性好：橡胶具有良好的耐磨性，可以延长设备的使用寿命。
三、衬胶硫化的应用范围主要包括：1．化工行业：用于化工设备的防腐蚀、耐磨，例如反应釜、管道、阀门等。
2．石油行业：用于石油钻井、采油、炼油等设备的防腐蚀、耐磨，例如钻杆、油管、储罐等。
3．冶金行业：用于冶金设备的防腐蚀、耐磨，例如冶炼炉、管道、球磨机等。
四、衬胶硫化工艺的技术要求主要包括：1．表面处理：表面处理要达到一定的清洁度和粗糙度，以提高粘接强度。
2．胶料制备：胶料的配方要合理，并经过严格的检验，以确保质量。
3．涂胶：涂胶要均匀一致，无气泡、杂质等缺陷。
4．硫化：硫化的温度、压力和时间要控制在合理的范围内，以确保硫化效果。
五、衬胶硫化工艺的注意事项主要包括：1．表面处理：表面处理要彻底，去除表面的一切杂质。
2．胶料制备：胶料的配方要根据使用要求进行调整。
3．涂胶：涂胶要均匀，避免出现气泡、杂质等缺陷。
4．硫化：硫化的温度、压力和时间要严格控制。
橡胶硫化工艺技术的对比
橡胶硫化工艺技术的对比橡胶硫化是指将橡胶原料经过一系列的加工工艺，使其在一定的温度和压力下与硫化剂发生化学反应，从而形成交联结构，使橡胶具有良好的弹性和耐用性。
橡胶硫化工艺技术的发展经历了多个阶段，目前主要的硫化工艺技术有热硫化、自发硫化和微波硫化。
热硫化是最早使用的硫化工艺技术，其原理是将橡胶材料和硫化剂混合均匀后，放入硫化机内进行硫化处理。
硫化机会提供一定的温度和压力，使橡胶与硫化剂发生化学反应，形成交联结构。
热硫化的优点是成本低、工艺简单，并且可以用于各种类型的橡胶材料。
但是，热硫化的缺点是硫化时间较长，硫化温度相对较高，容易导致橡胶老化，对环境也有一定的污染。
自发硫化是一种新兴的硫化工艺技术，其原理是利用自发生成的硫化剂来进行硫化。
自发硫化的优点是硫化速度快、硫化温度低，对橡胶材料的老化影响小。
同时，自发硫化还能减少硫化机的能耗和环境污染。
然而，自发硫化的缺点是硫化剂的自发性不稳定，需要进行严密的控制和监测工作。
微波硫化是一种新型的硫化工艺技术，其原理是利用微波加热橡胶材料，使其快速硫化。
微波硫化的优点是硫化速度非常快，能够在数分钟内完成硫化过程；而且微波加热橡胶材料时可以实现内外均匀加热，减少加热不均匀导致的硫化不良问题。
微波硫化还能节约能源和减少环境污染。
不过，微波硫化设备的成本相对较高，操作技术要求更高，需要注意橡胶材料的选择和硫化时间的控制。
综上所述，不同的橡胶硫化工艺技术各有优缺点。
热硫化工艺技术成本低、工艺简单，但是硫化时间长，环境污染较大；自发硫化工艺技术硫化速度快，对橡胶材料老化影响小，但是硫化剂自发性不稳定，需要进行严密的控制；微波硫化工艺技术硫化速度快，能够内外均匀加热橡胶材料，节约能源和减少环境污染，但操作技术要求高和设备成本高。
根据不同的应用场景和要求，可以选择适合的硫化工艺技术。
橡胶硫化—硫化工艺条件(橡胶加工课件)
一 硫化历程—硫化概念、原理与正硫化
二 硫化工艺条件—硫化三要素
三 硫化方法—工艺与设备 四 硫化质量分析—问题与对策
1.硫化工艺条件—温度
❖ 硫化工艺条件即硫化三要素—温度,时间和压力; ❖ 硫化温度是硫化反应的最基本条件。 ❖ 硫化温度高，硫化速度快，生产效率高；反之生产效率低 ❖ 硫化温度:电(硫化介质)间接加热，硫化介质直接加热或红
外、辐射能加热等。 硫化介质是传递热能的物质，如饱和蒸汽、过热水、热空气、
熔融盐、固体微粒等。
1.硫化工艺条件—温度
❖ 提高硫化温度会导致以下问题： ①引起橡胶分子链裂解和硫化返原，导致力学性能下降； ②使橡胶制品中的纺织物强度降低； ③导致胶料焦烧时间缩短，减少了充模时间，造成制品局
部缺胶； ④由于厚制品会增加制品的内外温差，导致硫化不均。
方程可计算出130℃和150℃时的等效硫化时间（ K＝2 ）。
程度或胶料在一定温度下的硫化速度
t 100
I K 10
3.硫化工艺条件—硫化时间
例1：某制品正硫化条件为148℃×10min，K＝2，问硫化温 度改为153℃、158℃、138℃时其等效硫化时间应分别是 多少?
3.硫化工艺条件—硫化时间
例2 某胶料的硫化温度系数为2.17，当140℃时正硫化时 间为68min，求135℃下的硫化时间。
❖ 硫化温度选择应根据制品的类型、胶种、硫化体系及其他方
面综合考虑。
不同胶种的硫化温度
不同硫化体系的硫化温度
2.硫化工艺条件—压力
❖ 硫化压力:机械压力,硫化介质,包覆层(钢丝,包布,铅)提供; 有些制品常压。 ❖ 硫化压力作用:
(1) 防止气泡； (2)提高致密性； (3)流动，充模，花纹清晰； (4)提高附着力。 ❖ 硫化压力应根据胶料配方、可塑性及产品结构等决定。
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硫化工艺技术
硫化工艺技术是一种常用的制造工艺，用于改善材料的性能和增加其使用寿命。
硫化是指在一定条件下，通过硫黄与材料反应，形成硫化物，并在材料中形成交联结构的过程。
硫化工艺技术广泛应用于橡胶、塑料和纤维等材料的生产中，下面我们来介绍一下硫化工艺技术的基本原理。
首先，硫化工艺技术的目的是通过交联结构的形成，增加材料的强度、耐磨性和耐老化性能。
硫化是通过硫黄与材料中的双键反应形成硫化物，从而将材料的分子间锁定在一起，形成交联结构。
硫黄在硫化过程中充当交联剂的角色，它能够与材料中的双键发生反应，将分子间的链断裂，并形成新的交联结构。
其次，硫化工艺技术的关键是控制硫化反应的温度和时间。
硫化反应需要一定的温度和时间才能完成。
温度过高或时间过长会导致硫化反应过度，使材料变硬、脆化甚至破裂。
温度过低或时间过短则无法完成硫化反应，材料性能改善效果不明显。
因此，在硫化工艺技术中，需要根据不同材料的特性和要求，合理选择硫化温度和时间，以达到最佳硫化效果。
此外，硫化工艺技术还需要使用一定的硫化助剂和适当的硫化条件。
硫化助剂有助于加快硫化反应速度，提高硫化效果。
常用的硫化助剂有活性剂、抗老化剂和加成剂等。
硫化条件主要包括硫化温度、硫化时间和硫化环境等，不同材料对硫化条件的要求也有所不同。
最后，硫化工艺技术在实际应用中还需要注意一些问题。
首先
是硫化过程中产生的气体和有害物质的处理问题。
硫化反应会产生一些有害气体和污染物，需要通过适当的处理措施将其排出和处理，以保护环境和人体健康。
其次是硫化后材料的贮存和使用问题。
硫化后的材料需要避免日光直射和潮湿环境，以防止硫化物的分解和材料的老化。
总之，硫化工艺技术是一种重要的制造工艺，通过硫化反应能够改善材料的性能和增加其使用寿命。
在应用硫化工艺技术时，需要合理选择硫化条件、使用适当的硫化助剂，并注意硫化过程中产生的气体和有害物质的处理问题。
通过科学的硫化工艺技术，可以使材料的性能得到有效提升，推动工业的发展。