硫化(hua)儀(yi)硫化(hua)過程(cheng)中,哪(na)些(xie)重要(yao)因素起到(dao)影(ying)響作(zuo)用?
在(zai)橡(xiang)膠(jiao)硫化(hua)過程(cheng)中,硫(liu)化(hua)儀(yi)是監測(ce)硫(liu)化(hua)反應(ying)進程(如硫化(hua)速度(du)、焦燒時間(jian)、正(zheng)硫(liu)化(hua)時間(jian)等)的(de)關鍵設(she)備(bei),而硫化(hua)過程(cheng)受多種因素影(ying)響(xiang),這(zhe)些因素(su)也會直接體現在(zai)硫化(hua)儀(yi)的(de)測(ce)試(shi)數(shu)據中。以下(xia)是影(ying)響硫化(hua)儀(yi)硫化(hua)過程(cheng)的(de)幾個重(zhong)要(yao)因(yin)素:
1. 溫度(du)
溫度(du)是決定(ding)硫化(hua)反應(ying)速度(du)的(de)核心因(yin)素(su)。
按照範特(te)霍夫(fu)規則(ze),溫度(du)每升(sheng)高 10℃,硫(liu)化(hua)反應(ying)速度(du)大約(yue)加(jia)快 1-2 倍。在(zai)硫化(hua)儀(yi)中,設(she)定(ding)溫度(du)的(de)準(zhun)確(que)性和(he)穩定(ding)性直接影響(xiang)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo):溫度(du)過高(gao)會導(dao)致硫化(hua)反應(ying)過快(kuai),焦燒時間(jian)縮(suo)短(duan)、正(zheng)硫(liu)化(hua)時間(jian)提(ti)前(qian),甚(shen)至可能(neng)因(yin)反應(ying)過於(yu)劇烈導(dao)致橡(xiang)膠(jiao)性能(neng)下(xia)降(jiang);溫度(du)過低(di)則(ze)會使硫化(hua)反應(ying)緩慢(man),延(yan)長(chang)測(ce)試(shi)周(zhou)期(qi),且可能(neng)因(yin)反應(ying)不(bu)導(dao)致數據失(shi)真。
此(ci)外,硫(liu)化(hua)儀(yi)本身的(de)控溫精度(du)(如腔體各區域(yu)溫差)也會影響(xiang)結(jie)果(guo),需確(que)保(bao)溫度(du)均勻性符合(he)測(ce)試(shi)標準(zhun)。


2. 壓(ya)力
硫化(hua)儀(yi)在(zai)測(ce)試(shi)時(shi)會對(dui)橡(xiang)膠(jiao)試樣施加(jia)壹(yi)定(ding)壓(ya)力(通(tong)常通(tong)過上(shang)、下(xia)模加(jia)壓(ya)),壓(ya)力的(de)作用和(he)影響(xiang)包(bao)括:
排除(chu)橡(xiang)膠(jiao)內(nei)部(bu)的(de)空氣、水分(fen)和(he)揮(hui)發物,避免硫化(hua)後出現氣(qi)泡、孔(kong)隙(xi)等缺(que)陷(xian),確(que)保(bao)試樣致密(mi)性;
使橡(xiang)膠(jiao)試樣與模具緊(jin)密(mi)接觸,保(bao)證熱量均勻傳(chuan)遞(di),同時防止(zhi)試(shi)樣在(zai)硫化(hua)過程(cheng)中因(yin)膨脹而(er)變(bian)形(xing);
壓(ya)力不(bu)足(zu)會導(dao)致試樣內(nei)部(bu)殘(can)留氣(qi)泡,影(ying)響硫化(hua)反應(ying)的(de)均勻性;壓(ya)力過大(da)可能(neng)使試樣過度(du)壓(ya)縮,改變(bian)其(qi)交(jiao)聯(lian)密(mi)度(du)分(fen)布,導(dao)致測(ce)試(shi)數(shu)據偏(pian)離(li)實(shi)際。
3. 橡(xiang)膠(jiao)配方(fang)(含(han)硫(liu)化(hua)體系(xi))
橡(xiang)膠(jiao)配方(fang)中的(de)硫化(hua)體系(xi)(硫化(hua)劑(ji)、促進劑(ji)、活化(hua)劑(ji)等)是決定(ding)硫化(hua)反應(ying)特(te)性的(de)內(nei)在(zai)因素(su):
硫化(hua)劑(ji):如硫(liu)磺(huang)、過氧(yang)化(hua)物等,其(qi)種類和(he)用量直接影響(xiang)硫(liu)化(hua)反應(ying)的(de)類型(如(ru)硫磺(huang)硫化(hua)形(xing)成的(de)交聯(lian)鍵(jian)為多硫鍵(jian),過氧(yang)化(hua)物硫化(hua)形(xing)成碳(tan) - 碳(tan)鍵(jian))和(he)交聯(lian)密(mi)度(du)。用量過多可能(neng)導(dao)致硫化(hua)過度(du),過少(shao)則(ze)硫化(hua)不(bu)足(zu)。
促進劑(ji):加(jia)快硫化(hua)反應(ying)速度(du),縮短(duan)焦燒時間(jian)和(he)正(zheng)硫(liu)化(hua)時間(jian)。不(bu)同類型的(de)促進劑(ji)(如噻(sai)唑(zuo)類、次磺(huang)酰胺(an)類)對(dui)反應(ying)的(de)促進效(xiao)果(guo)差異(yi)顯著,次(ci)磺(huang)酰胺(an)類促進劑(ji)通常(chang)具有較(jiao)長(chang)的(de)焦燒時間(jian)和(he)較(jiao)快的(de)硫化(hua)速度(du)。
活化(hua)劑(ji):如氧(yang)化(hua)鋅(xin)、硬脂(zhi)酸(suan),可增(zeng)強促進劑(ji)活性,若用量不(bu)足(zu)會導(dao)致硫化(hua)反應(ying)緩慢(man),甚(shen)至無法(fa)硫化(hua)。
這些(xie)成分(fen)的(de)比例會通過硫(liu)化(hua)儀(yi)的(de)扭矩(ju)曲(qu)線(如最(zui)大扭(niu)矩(ju)、最(zui)小扭矩(ju)、扭(niu)矩(ju)上(shang)升(sheng)速率(lv))直(zhi)接體現。
4. 試樣狀態(tai)
橡(xiang)膠(jiao)試樣的(de)形(xing)態和(he)預處理狀態(tai)會影響(xiang)硫(liu)化(hua)儀(yi)的(de)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo):
試樣尺寸與均(jun)勻性:試樣厚度(du)、面積需符合標準(zhun)(如 GB/T 16584),尺寸不(bu)均會導(dao)致受熱和(he)受力(li)不(bu)均,使硫化(hua)反應(ying)不(bu)壹(yi)致;
預處理:若(ruo)試(shi)樣中含(han)有水分(fen)、雜(za)質(zhi),或未充分(fen)混(hun)煉(lian)均(jun)勻,會導(dao)致硫化(hua)過程(cheng)中出現局(ju)部(bu)反應(ying)異常,表(biao)現為(wei)扭矩(ju)曲(qu)線波(bo)動(dong)、數據重(zhong)復(fu)性差;
停(ting)放(fang)時(shi)間:部(bu)分(fen)橡(xiang)膠(jiao)混煉(lian)膠需經(jing)過壹(yi)定(ding)停放(fang)時(shi)間(熟化(hua))才能(neng)穩(wen)定(ding),若未(wei)停(ting)放(fang)直(zhi)接測(ce)試(shi),可能(neng)因(yin)內(nei)部(bu)應力(li)或成分(fen)分(fen)布不(bu)穩定(ding)導(dao)致硫化(hua)數據偏(pian)差(cha)。
5. 硫化(hua)儀(yi)設備(bei)性能(neng)
設備(bei)本(ben)身的(de)性能(neng)參(can)數和(he)狀態(tai)也會影響(xiang)測(ce)試(shi)過程(cheng):
扭矩(ju)傳(chuan)感(gan)器精(jing)度(du):硫化(hua)儀(yi)通過測(ce)量扭矩(ju)變(bian)化(hua)反映(ying)橡(xiang)膠(jiao)硫化(hua)過程(cheng)中的(de)交聯(lian)程(cheng)度(du),傳(chuan)感(gan)器精(jing)度(du)不(bu)足(zu)會導(dao)致數據誤差;
轉(zhuan)子轉(zhuan)速:部(bu)分(fen)硫(liu)化(hua)儀(yi)(如轉(zhuan)子式(shi)硫(liu)化(hua)儀(yi))的(de)轉(zhuan)子轉(zhuan)速會影響(xiang)試(shi)樣的(de)剪切(qie)作(zuo)用,轉(zhuan)速不(bu)穩定(ding)可能(neng)改變(bian)反應(ying)環境,影(ying)響硫化(hua)速度(du);
模具密(mi)封(feng)性:模具若存在(zai)泄(xie)漏,會導(dao)致壓(ya)力下(xia)降(jiang)、熱量損失(shi),進(jin)而影響(xiang)硫化(hua)反應(ying)的(de)壹(yi)致性。
這些(xie)因(yin)素相互關聯(lian),例如(ru)溫度(du)升(sheng)高可能(neng)抵(di)消(xiao)部(bu)分(fen)壓(ya)力不(bu)足(zu)的(de)影響,而(er)配(pei)方中的(de)促進劑(ji)種類又會改變(bian)溫度(du)對(dui)硫化(hua)速度(du)的(de)敏感(gan)度(du)。在(zai)實(shi)際測(ce)試(shi)中,需(xu)通(tong)過控(kong)制變(bian)量法(如(ru)固(gu)定(ding)溫度(du)、壓(ya)力,調(tiao)整(zheng)配方(fang);或(huo)固(gu)定(ding)配方(fang),調(tiao)整(zheng)溫度(du))分(fen)析(xi)具體影(ying)響,以確(que)保(bao)硫化(hua)儀(yi)數據能(neng)準(zhun)確(que)反(fan)映橡(xiang)膠(jiao)的(de)硫化(hua)特(te)性。


