中國坤碩輸送設備公司現將重型工業(yè)中所涉及的輸送帶系列產品的熱硫化反應過程進行細化,并具體說明如下:
完整的橡膠硫化體系由硫化劑、活性劑、促進劑三部分組成,橡膠皮帶的硫化是一個多元化學反應,包括橡膠分子與硫化劑及其他配合劑之間的反應,但以硫黃的反應為主,一般說來,大多數含有促進劑的硫黃硫化的橡膠,大致會經歷如下的硫化反應過程:
第一階段:誘導期,活性劑、促進劑、硫黃之間相互作用,生成帶有多硫促進劑側基的橡膠大分子;
第二階段:交聯反應,帶有多硫促進劑側基的橡膠大分子與橡膠大分子之間發(fā)生交聯反應,生成交聯鍵;
第三階段:網絡熟化階段,交聯鍵發(fā)生短化、重排、裂解、主鏈的改性,交聯鍵趨于穩(wěn)定;
工業(yè)橡膠帶的硫化在宏觀反應歷程中可以從膠料的宏觀性能隨時間的變化反映出來,可以用門尼焦燒和強力曲線相結合繪制的曲線表示,主要包括了四個階段;
在焦燒階段則是熱硫化開始前的延遲作用時間,相當于硫化反應的誘導期,也可以稱其為焦燒時間,膠料的焦燒時間包括操作焦燒和剩余焦燒時間,操作焦燒時間是指在橡膠的加工過程中由于皮帶混煉、壓延、擠出等過程的熱積累效應而消耗掉的焦燒時間,剩余焦燒時硫化時間是指膠料在定型前尚能流動的時間,如模壓則指膠料在模腔中加熱時保持流動性的時間,操作焦燒時間和剩余焦燒時間之間并沒有固定的界限,隨膠料的操作和存放條件而定,一般橡膠運輸皮帶的硫化曲線是從剩余焦燒時間開始測得的,焦燒時間的長短關系到生產加工的安全性,在確定配方時要保證有必要的焦燒時間,這主要取決于促進劑的品種和用量及操作工藝條件;
熱硫化階段為硫化反應的交聯階段,逐漸產生網絡結構,使橡膠的彈性模量和拉伸強度急劇上升,坤碩橡膠帶制造公司技術圖譜中說明出了該段斜率的大小代表硫化反應速度的快慢,斜率則越大,硫化反應速度越快,生產效率越高,硫化速度的快慢主要與促進劑的品種、用量和硫化溫度有關,促進劑活性越高、用量越多、溫度越高,硫化速度也越快;
平坦硫化階段,這時交聯反應已基本完成,進入熟化階段,發(fā)生交聯鍵的短化、重排、裂解等反應,運輸帶膠料的轉矩曲線出現平坦區(qū),這個階段硫化膠的性能保持最佳,硫化平坦期的長短取決于膠料的配方,工藝上常作為選取正硫化時間的范圍;
過硫化階段圖的以后部分,相當于硫化反應中網構熟化以后,進入過硫化期,過硫化可能有三種形式:
第一種曲線繼續(xù)上升,是由于過硫化階段產生結構化作用所致,通常非硫黃硫化的丁苯膠、丁腈膠、氯丁膠和乙丙膠出現這種現象;
第二種曲線下降,是過硫化階段發(fā)生網構的裂解所致,比如天然橡膠的普通硫黃硫化,在該階段,熱硫化橡膠的交聯密度和強力性能都會下降;
第三種曲線長時間保持平坦,如平衡硫化體系,通常硫黃硫化的合成橡膠平坦期都比較長;
隨著硫化的進行,膠料的交聯密度逐漸增大,膠料模量增加,即產生相同的變形所需要的外力逐漸變大,根據這一原理,就可以追蹤膠料的硫化反應過程,圓盤流變儀是耐熱輸送帶廠家常用的測定硫化曲線的儀器,在預熱的模腔內,試樣受熱硫化,給其施加一個剪切形變,測試產生此形變所需的轉矩隨加熱時間的變化,即得到硫化曲線,從硫化曲線上可以得到我們所需要的準確參數。
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