①硫化溫度 硫化溫度是橡膠發(fā)生硫化反應(yīng)的基本條件之一,它直接影響硫化反應(yīng)的速率和硫化膠的物理機(jī)械性能從而影響制品的質(zhì)量。和一般的化學(xué)反應(yīng)一樣,橡膠手指套的硫化反應(yīng)依賴于溫度,隨著溫度升高,硫化反應(yīng)速率加快,生產(chǎn)效率高并易于生成較多的低硫交聯(lián)鍵;反之,硫化溫度低,硫化速率慢,生產(chǎn)效率低,并易于生成較多的多硫交聯(lián)鍵。顯然,要獲得高的生產(chǎn)效率,應(yīng)盡可能采用較高的硫化溫度,實(shí)際上并不能無(wú)限制地提高硫化溫度,一般,硫化溫度越高手指套膠料物理機(jī)械性能越低,過高的溫度會(huì)引起橡膠分子鏈的裂解和發(fā)生硫化返原現(xiàn)象(尤其是天然橡膠),使性能下降且工藝控制困難。因此硫化溫度的選擇應(yīng)根據(jù)制品的類型、膠種及硫化體系等幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮,一般橡膠的硫化溫度在120~190℃的范圍。
②硫化壓力 硫化壓力是指硫化過程中橡膠制品單位面積上所受壓力的大小。硫化壓力可分為常壓與高壓。通常,常壓硫化適于膠布等薄壁制品,而模壓制品需要較高的壓力。
硫化加壓的方式有用液壓泵通過平板硫化機(jī)把壓力傳遞給模型,再由模型傳遞給手指套膠料,稱平板加壓;由硫化介質(zhì)直接加壓,如蒸汽加壓;以壓縮空氣加壓,即熱空氣加壓;由個(gè)體硫化機(jī)加壓及注壓機(jī)注壓等。
硫化的壓力作用主要有以下幾點(diǎn)。
防止制品在硫化過程中產(chǎn)生氣泡,提高膠料的致密性 硫化時(shí)膠料中包含的水分和其他易揮發(fā)物質(zhì),以及硫化反應(yīng)中可能形成的硫化氫氣體,均會(huì)在高溫下?lián)]發(fā)逸出而使膠料產(chǎn)生氣泡。若硫化時(shí)施加大于膠料可能產(chǎn)生逸出內(nèi)壓力的硫化壓力,則可防止氣泡的產(chǎn)生,并可提高膠料的致密性。施加較高硫化壓力能改變膠料的致密性。若只防止產(chǎn)生氣泡,也可在膠料中加入石膏、氧化鈣等吸水劑,以實(shí)現(xiàn)常壓硫化。
b.使膠料易于流動(dòng)和充滿模腔 為制得花紋清晰、飽滿的制品,必須使手指套膠料能夠流動(dòng)和充滿模腔。特別是膠料處于未交聯(lián)狀態(tài)的硫化誘導(dǎo)期內(nèi),硫化壓力的作用更為明顯。實(shí)驗(yàn)表明,模壓橡膠制品,若硫化溫度為100~140~C時(shí),則硫化壓力應(yīng)為2~5MP。;若硫化溫度為40~50~C(如注壓充模定型)時(shí),則硫化壓力應(yīng)為50~80MP。,這樣才能保證膠料良好流動(dòng),充滿模腔。
。.提高膠料的致密性和提高膠料與骨架材料的密著性 硫化時(shí),隨著硫化壓力的增加,橡膠透入布層的深度增大,從而可提高橡膠與布層的密著力以及制品的耐屈撓性能。實(shí)驗(yàn)表明,天然橡膠汽車外胎硫化時(shí),隨著硫化壓力(水胎內(nèi)壓)的增加,外胎內(nèi)層簾布的耐屈撓性能也隨之增加。
d.有助于硫化膠物理機(jī)械性能的提高 實(shí)驗(yàn)表明,隨著硫化 壓力的增加,硫化膠的一些物理機(jī)械性能如強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)模量、耐疲勞性、耐磨性等相應(yīng)提高。實(shí)驗(yàn)表明,用5.0MPa壓力硫化的輪胎,其耐磨性要比用2.0MPa壓力硫化的輪胎耐磨性提高10%~20%,應(yīng)用6~7MPa壓力生產(chǎn)的環(huán)狀預(yù)硫化翻胎胎面膠,其耐磨性能幾乎與新胎一樣。
但是,過高的硫化壓力對(duì)橡膠的性能也會(huì)不利,這是因?yàn)楦邏喝缤邷匾粯?,?huì)加速橡膠分子的熱降解,反而使膠料的性能下降。此外,高壓下,紡織材料的結(jié)構(gòu)也會(huì)受到破壞,導(dǎo)致耐屈撓性能下降。過高的壓力對(duì)設(shè)備的要求也很高,對(duì)設(shè)備的損傷也較大,動(dòng)力成本也高。
③硫化時(shí)間 和其他許多化學(xué)反應(yīng)一樣,硫化反應(yīng)的進(jìn)行還依賴于時(shí)間。在一定的硫化溫度和壓力的作用下,只有經(jīng)過一定的硫化時(shí)間才能達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求的硫化程度。