硫化是橡膠工業生產加工的工藝。 獲得了寶貴的物理機械性能，成為了值得使用的工程材料，在這過程中，橡膠發生了一系列的化學反應，將線狀高分子變為三維立體網狀結構，那么，下面一起了解下橡膠硫化過程中各個性能指標的變化吧!

　　硫化是指在加熱或照射的條件下，使具有線狀結構的高分子交聯成為立體網狀結構的高分子，使混合橡膠內的生膠與硫化劑發生化學反應，從根本上改變混合橡膠的物理機械性能和其他性能。

　　在工業生產中，硫化交聯反應一般在一定的溫度、時間、壓力條件下進行。 這些條件的硫化條件通常被稱為硫化三要素。 生產中實施硫化條件、正確選擇硫化設備、選擇加熱介質等是硫化工藝中的重要技術內容。

　　硫化過程中，混煉膠的一系列性能發生了顯著變化。 隨著硫化時間的延長，其數值下降，硬度保持不變。 拉伸、永久變形等性能隨硫化時間的延長而逐漸減少，達到道路較低值后，用不同硫化時間的試件制備各種物理機械性能，發現拉伸強度、恒拉伸應力、彈性等性能達到峰值后，繼續硫化緩慢上升。 其他耐熱性、耐磨性、耐溶脹性等性能隨硫化時間的增加而改善。

　　硫化過程中橡膠性能的變化是硫化過程中分子結構發生變化的結果。 硫化橡膠的大分子在分子鏈間形成橫向鍵，形成空間網狀結構，因此分子間除了二次價鍵力外，主價鍵力也作用于分子鏈間的鍵合處，硫化橡膠的拉伸強度比生膠大，定伸應力高，彈性大，失去可溶性，未硫化的生膠是線狀結構大的分子，其分子鏈具有運動獨立性、可塑性大、伸長率高、溶解性; 有限膨脹因此，硫化過程中橡膠性能的變化應結合其結構變化進行考察。 橡膠材料的幾種主要物理機械性能(以天然橡膠為例)變化的一般規律如下。

　　1、定伸應力

　　橡膠未硫化時，線狀分子間可以比較自由地流動， 但是，隨著硫化程度的加深，這種流動自由性越來越小，在塑性范圍內呈現非牛頓流動特性。定長拉伸所需的變形力越來越大。 這就是“定伸應力”。

　　2、拉伸強度

　　軟質橡膠的抗拉強度隨著交聯程度的增加而逐漸上升，直至達到較高值。 如果進一步硫化，在通過平坦部時拉伸強度會急劇下降。 硫使用量多的硬質橡膠，在拉伸強度降低后上升，達到硬質橡膠的水平。

　　3、增長率

　　橡膠的伸長率隨著交聯程度的增加而逐漸降低。4、壓縮永久變形

　　橡膠的壓縮永久變形也隨著交聯程度的增加而逐漸減少。 對于存在硫化還原的橡膠，過了正硫化后，壓縮永久變形又逐漸增大。

　　5、彈性

　　橡膠的彈性來源于高分子柔性段的微布朗運動位置的可逆變化，由于這一特性的存在，在小外力下會發生很大的變形。

　　處于塑性狀態時，橡膠分子引起的位移是不可逆的， 但是，如果交聯程度持續增加，則由于大分子之間的相對固定性過大，但橡膠分子交聯后，相互發生相對定位，產生了較強的復原趨勢。變形后的復原趨勢減少。 因此，當硫化橡膠過度過硫時，彈性減弱，由彈性體的彈性變成剛體的彈性。

　　6、硬度

　　硫化橡膠的硬度在硫化開始后迅速增大，硫化后不久達到較大值，之后基本保持恒定。

　　7、耐膨潤性

　　未硫化橡膠和其他聚合物一樣，在某溶劑中溶脹，吸收溶劑直到失去凝聚力。 橡膠分子只有在溶劑對橡膠的滲透壓大于橡膠分子的凝聚力時才能進入溶液。

　　8、通氣性

　　橡膠交聯程度增加后，網狀結構中的空隙逐漸減少，氣體通過橡膠中擴散的能力因阻力增大而減弱，因此一般硫化充分的彈性體比硫化不足的彈性體的耐透氣性好。

　　9、耐熱性

　　正硫化時的耐熱性較好。

　　10、耐磨損性

　　硫化開始后，耐磨性逐漸增大，正硫化時達到較高水平。 硫不足或過硫不利于耐磨性，但過硫的影響小。

　　天然橡膠和合成橡膠在硫化上有以下三個不同。

　　1 )天然橡膠中含有大量谷朊粉、谷朊粉分解物、胺類等非橡膠烴物質，合成橡膠中沒有這類物質; 相反，合成橡膠中存在一定數量的聚合過程中殘留的樹脂和脂肪酸，它們起到了延緩硫化的作用。

　　2 )天然橡膠在主鏈結構上雙鍵多，硫化速度比合成橡膠快，因此合成橡膠在配合時必須多使用促進劑，減少硫。

　　3 )天然橡膠主要是線型大分子結構，但丁苯橡膠、丁腈橡膠等合成橡膠的分支度高，容易引起分子內交聯——的成圈，硫化橡膠變硬。

　　另外，橡膠鏈的側基還會影響硫化速度，極性大于苯乙烯基，因此丁腈橡膠的硫化速度大于丁苯橡膠。

　　以上介紹的就是橡膠硫化過程中各個性能指標的變化，如需了解更多，可隨時聯系我們!