天然橡膠的硫化

一、實驗目的、要求

1.了解膠料的混煉設備及工藝過程；

2.了解平板硫化機、密煉機的結構特點及其操作方法；

3.了解本實驗用的膠料組成及其作用以及制定膠料硫化工藝條件的理論依據；

5.熟悉熱硫化法，模具硫化的工藝特點，熟練地掌握本實驗的操作過程。

二、重點

橡膠的混煉及橡膠硫化工藝  

三、難點

 橡膠硫化原理

四、提問

1.簡述密煉機的基本結構和工作原理

2.橡膠硫化原理及硫化過程的注意事項

3.常見的硫化劑有哪些？

五、講解

將具有線形分子結構的橡膠（生膠）通過化學或其他方法使其分子鏈發生交聯形成三維網狀結構（硫化膠）的過程稱為橡膠的硫化。硫化膠不僅在機械性能方面得到提高，并使之形狀得以固定不再具有可塑性和粘性流動。因此，準確的掌握橡膠的硫化工藝條件是保證橡膠制品質量的一個重要方面。

   硫化的方法和設備很多，因制品而異，本實驗是熱硫化方法，學生在配方的基礎上，用密煉機混煉制備混煉膠，然后進行模型硫化操作，以制取一定形狀的硫化膠樣品。

1、原料和實驗設備

（1）橡膠及助劑

（2）一立升密煉機一臺

（3）25噸平板硫化機，圓片橡膠模具，剪刀，螺絲刀，臺秤等。

2、實驗原理

將配方好的物料加入到密煉機中，按設定的混煉工藝條件混煉，制得混煉膠。在開煉機上將混煉膠壓片備用。將混煉膠膠片放入模具中，在硫化機平板之間加熱，使膠料軟化和流動成型；在一定的硫化工藝條件下，膠料中的硫化體系使橡膠大分子發生復雜的化學反應，ZUI后定型為硫化膠。

3、實驗程序

1.按設定的配方配料，總重量控制在800克。

2.將配料按序加入到密煉機中，按設定的混煉工藝條件混煉。

3.混煉膠加入到開煉機中，拉成片，備用。

4.檢查硫化機各部分是否正常，清潔機器；然后將硫化機加熱至規定溫度恒溫。

5.檢查硫化模具是否完好，清潔模具，除去殘留膠屑及油污雜物。

6.把模具放在硫化機的平臺上，并使之與上，下兩平板接觸預熱20分鐘。

7.檢查膠料是否完好，如發現噴霧現象則應回煉；清除膠料表面的灰塵雜物。

8.視模具型腔大小，用剪刀剪取混煉膠料。

9.取出模具，打開模具進一步檢查，清潔，涂脫模劑或滌綸薄膜，把試樣置于模具型腔中間，合模，放入硫化機中進行硫化。

10.將硫化機壓力升高到10Mpa（表壓），一定時間后卸壓放氣，再升壓保持表壓約10 Mpa，使膠料硫化到規定的時間為止。

11.卸壓后取出模具，并立即乘熱取出硫化膠制品。

12.清理模具，涂上機油防銹。

注意事項：

1.操作要準確迅速，要求使膠料在模具內各處硫化速度均勻.

2.要保證模具型腔清潔，不要讓雜物混入試片；

3.涂布脫模劑時要使之均勻，如涂抹時產生氣泡一定要除盡。

4.往型腔放入膠料時要求位置應準確，保證充滿型腔，防止制品卻缺料。

5.實驗數據處理：

拉伸強度σ＝

式中：σ：為試樣的拉伸強度，單位Mpa;

      F：為拉伸力，單位N

      a：試樣寬度，單位mm

b：試樣厚度，單位mm

斷裂伸長率ε＝％

式中：ε：為試樣的斷裂伸長率，;

      l0：試樣標定長度，單位mm

l：試樣斷裂時的拉伸長度，單位mm

每個試樣取3～5個，測試結果取平均值

思考題：

1.討論本實驗用膠料硫化的實質。

2.本實驗膠料的硫化工藝條件與硫化制品的性能有何關系？

3.設計一個橡膠硫化的配方，說明各組分的作用。