硫化是什么?
作者:化工綜合網發布時間:2022-06-19分類:催化劑及助劑瀏覽:330
因此硫化的更科學的意義應是交聯或架橋,即線性高分子通過交聯作用而形成的網狀高分子的工藝過程。從物性上即是塑性橡膠轉化為彈性橡膠或硬質橡膠的過程。硫化的含義不僅包含實際交聯的過程,還包括產生交聯的方法。
通過膠料定伸強度的測量(或硫化儀)可以看到,整個硫化過程可分為硫化誘導,預硫,正硫化和過硫(對天然膠來說是硫化返原)四個階段。
硫化誘導期(焦燒時間)內,交聯尚未開始,膠料有很好的流動性。這一階段決定了 膠料的焦燒性及加工安全性。這一階段的終點,膠料開始交聯并喪失流動性。硫化誘導期的長短除與生膠本身性質有關,主要取決于所用助劑,如用遲延性促進劑可以得到較長的焦燒時間,且有較高的加工安全性。
硫化誘導期以后便是以一定速度進行交聯的預硫化階段。預硫化期的交聯程度低,即使到后期硫化膠的扯斷強度,彈性也不能到達預想水平,但撕裂和動態裂口的性能卻比相應的正硫化好。
到達正硫化階段后,硫化膠的各項物理性能分別達到或接近最佳點,或達到性能的綜全平衡。
正硫化階段(硫化平坦區)之后,即為過硫階段,有兩種情況:天然膠出現返原現象(定伸強度下降),大部分合成膠(除丁基膠外)定伸強度繼續增加。
對任何橡膠來說,硫化時不只是產生交聯,還由于熱及其它因素的作用產生產聯鏈和分子鏈的斷裂。這一現象貫穿整個硫化過程。在過硫階段,如果交聯仍占優勢,橡膠就發硬,定伸強度繼續上升,反之,橡膠發軟,即出現返原。
在高分子化學中,
硫化(Vulcanization)指的是橡膠膠料通過生膠分子間交聯,生成具有三維網絡結構的硫化膠的過程。含有雙鍵的彈性體在工業上多采用硫或有機硫化合物來進行硫化交聯,因此在橡膠工業中,硫化與交聯是同義詞。交聯的目的是為了使膠料具備高強度、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等優良性能,消除永久形變,使橡膠在變形之后,能迅速并完全地恢復原狀。因為最早發現的交聯劑是硫磺,故得名硫化。
一般需經過硫化的橡膠品種有丁二烯、氯丁二烯、異戊二烯的1,4-聚合物順丁、異戊、氯丁橡膠,以及共聚物丁苯、丁基和丁腈橡膠等。
目錄[隱藏]1具體過程2加速硫化3參見4參考資料[編輯]具體過程二烯烴類化合物在經過聚合后,主要生成的是線形的高分子長鏈。這樣的橡膠通常性能較差,不易成型,受熱變軟,遇冷變硬變脆,容易磨損和老化。硫化是對橡膠性能進行改良的一種過程。在這個過程中,線性結構的大分子發生交聯生成具有三維立體網狀結構的分子,穩定了分子的立體結構,從而使橡膠的彈性、強度等諸多性能都得到增強。
單以硫作為二烯烴聚合物的交聯劑時,實驗表明自由基引發劑、阻聚劑都對反應沒有影響,
電子順磁共振也未檢測出自由基,而相反,有機酸堿和介電常數大的溶劑卻能加速硫化的過程,從而說明該硫化過程是一個離子型連鎖反應。一般認為,硫化過程的第一步是聚合物的雙鍵與極化后的硫或硫離子對反應,形成一個環狀的锍離子。锍離子從聚合物鏈奪取氫原子,使后者生成烯丙基碳正離子。該碳正離子先與硫反應,然后再與大分子的雙鍵加成,從而產生交聯。之后再發生一個氫轉移,繼續與大分子反應,從而再生出碳正離子,推動反應一直進行下去。
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