橡胶的各种硫化体系讲解！

星期五

   一．普通硫黄硫化体系（CV）

       普通硫黄硫化体系（Conventional Vulcanization简称CV），是指二烯类橡胶的通常硫黄用量范围的硫化体系。
2 o9 g% s6 q& w& h5 }       对普通硫黄硫化体系（CV），对NR，一般促进剂的用量为0.5~0.6份，硫黄用量为2.5份。
       普通硫黄硫化体系得到的硫化胶网络中70%以上是多硫交联键（—Sx—），具有较高的主链改性。
. S* u$ X/ x  F' ^4 J      特点：硫化胶具有良好的初始疲劳性能，室温条件下具有优良的动静态性能，最大的缺点是不耐热氧老化，硫化胶不能在较高温度下长期使用。

       二．有效硫化体系（EV）

) X( m3 u$ m6 ~" d1 q$ n/ E      一般采取的配合方式有两种：
      1．高促、低硫配合：提高促进剂用量（3~5份），降低硫黄用量（0.3~0.5份）。促进剂用量/硫黄用量=3~5/0.3~0.5≥6
9 _1 h9 |3 o6 `: I+ s: k8 T* C/ D2 }     2．无硫配合：即硫载体配合。如采用TMTD或DTDM（1.5~2份）。
8 D7 x. u4 T# `, N     特点：1. 硫化胶网络中单S键和双S键的含量占90%以上；硫化胶具有较高的抗热氧老化性能；
      2. 起始动态性能差，用于高温静态制品如密封制品、厚制品、高温快速硫化体系。
3 S; j2 ^5 x) C8 T8 d8 D$ l
/ A! w' B3 X: @) j       三．半有效硫化体系（SEV）

　　为了改善硫化胶的抗热氧老化和动态疲劳性能，发展了一种促进剂和硫黄的用量介于CV和EV之间的硫化体系，所得到的硫化胶既具有适量的多硫键，又有适量的单、双硫交联键，使其既具有较好的动态性能，又有中等程度的耐热氧老化性能，这样的硫化体系称为半有效硫化体系（SEV）。用于有一定的使用温度要求的动静态制品。一般采取的配合方式有两种：
0 f! U. I7 @% ^' Q/ Q      1．促进剂用量/硫用量=1.0/1.0=1（或稍大于1）；
* |+ P9 y2 A. h7 y1 b; ^      2．硫与硫载体并用，促进剂用量与SEV中一致。

                   NR的三种硫化体系配合如下表所示：
2 i$ [8 l/ U& b" ?" g7 g4 ~
# _7 E8 y3 K( L# T$ _. O配方成分
C V
EV
高促低硫    无硫配合
     Semi—EV
高促低硫   硫\硫载体并用
S
NOBS
# j+ Q2 I$ B& A7 H- z8 ~TMTD
5 B% ]9 ^- i+ aDMDT
2.5
0.6
! G, D; W- I- p% C! B, q   
+ w" M1 a* g, H1 h+ k   
0.5           
+ A' M, V/ {3 R3.0        1.1
0.6        1.1
           1.1
1.5          1.5
1.5          0.6
7 H5 {- Z+ n0 t# l9 }% ^) r                  
             0.6
         四．高温快速硫化体系
* ?1 V9 @  F. @3 }+ B- a
3 `/ Q+ ^8 S+ g$ n       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采用，如注射硫化、电缆的硫化等。所谓高温硫化是指温度在180~240℃下进行的硫化。一般硫化温度每升高10℃，硫化时间大约可缩短一半，生产效率大大提高。

1 @. H0 Y/ E( v7 z0 G: I; h6 ]: W        1．高温硫化体系配合的原则：

2 a2 B. C; }, U0 j- |" q" B4 X9 {' b       1）选择耐热胶种 为了减少或消除硫化胶的硫化返原现象，应该选择双键含量低的橡胶。
) Y; ?  ]' f* ^5 u) e' J
% R' j- x8 z$ L$ Z& r! V# W2 B        2）采用有效或半有效硫化体系

       高温快速硫化体系多使用单硫和双硫键含量高的有效EV和半有效SEV硫化体系，其硫化胶的耐热氧老化性能好。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，焦烧时间和硫化特性范围比较宽，容易满足加工要求。TMTD因为焦烧时间短，喷霜严重而使应用受到限制。虽然EV和SEV对高温硫化的效果比CV好，但仍不够理想，仍无法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，应该寻找更好的方法。

. D3 _: z; K6 T; Z* ]% [       3）硫化的特种配合
& ^" d! G5 t& A. T( N
: \5 D& K/ d$ S; V" i+ [       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、增加促进剂用量或两者同时都增加的方法。但是，增加硫黄用量，会降低硫化效率，并使多硫交联键的含量增加；同时增加硫和促进剂，可使硫化效率保持不变；而保持硫用量不变，增加促进剂用量，可以提高硫化效率，这种方法比较好，已在轮胎工业界得到广泛推广和应用。如果采用DTDM代替硫效果更好，在高温硫化条件下，获得象CV硫化胶一样优异的性能。

       2．高温硫化的其它配合特点
1 K+ e' {: q5 J% }0 A, J: w: u
: C- f. h# L/ f: l- S      高温硫化体系要求硫化速度快，焦烧倾向小，无喷霜现象，所以配合时最好采用耐热胶种及常量硫黄、高促进剂的办法。另外，对防焦、防老系统也都有较高的要求。
为了提高硫化速度，须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。

2 {2 b- ?9 N4 d  f       五．平衡硫化体系（EC）

       Si69是具有偶联作用的硫化剂，高温下，不均匀裂解成由双[三乙氧基甲硅烷基丙基]二硫化物和双[三乙氧基甲硅烷基丙基]多硫化物组成的混合物。

( M" I: r; i& }! H' M% ?        Si69是作为硫给予体参与橡胶的硫化反应，生成橡胶-橡胶桥键，所形成的交联键的化学结构与促进剂的类型有关，在NR/Si69/CZ（DM）硫化体系中，主要生成二硫和多硫交联键；在NR/Si69/TMTD体系中则生成以单硫交联键为主的网络结构。

1 A( S) ]% s$ ^. @1 p       因为有促进剂Si69的硫化体系的交联速率常数比相应的硫黄硫化体系的低，所以Si69达到正硫化的速度比硫黄硫化慢，因此在S/Si69/促进剂等摩尔比组合的硫化体系中，因为硫的硫化返原而导致的交联密度的下降可以由Si69生成的新的多硫或双硫交联键补偿，从而使交联密度在硫化过程中保持不变。硫化胶的物性处于稳定状态。在有白炭黑填充的胶料中，Si69除了参与交联反应外，还与白炭黑偶联，产生填料—橡胶键，进一步改善了胶料的物理性能和工艺性能。
1 W/ n* h* S3 M, A7 j* U
0 L! G" ~7 K5 q0 b       各种促进剂在天然橡胶中的抗硫化返原能力的顺序如下：
( |9 o( U# Z7 K  f% I" |       DM＞NOBS＞TMTD＞DZ＞CZ＞D。
3 ^1 F1 Q+ C* t0 M" Z

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张路123

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谢谢楼主!!!

fyw

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DONG

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