天然橡胶的硫化
天然橡胶的硫化
一、实验目的、要求
1. 了解胶料的混炼设备及工艺过程；
2. 了解平板硫化机、密炼机的结构特点及其操作方法；
3. 了解本实验用的胶料组成及其作用以及制定胶料硫化工艺条件的理论依据；
5. 熟悉热硫化法，模具硫化的工艺特点，熟练地掌握本实验的操作过程。
二、重点
橡胶的混炼及橡胶硫化工艺
三、难点
橡胶硫化原理
四、提问
1. 简述密炼机的基本结构和工作原理
2. 橡胶硫化原理及硫化过程的注意事项
3. 常见的硫化剂有哪些？
五、讲解
将具有线形分子结构的橡胶（生胶）通过化学或其他方法使其分子链发生交联形成三维网状结构（硫化胶）的过程称为橡胶的硫化。硫化胶不仅在机械性能方面得到提高，并使之形状得以固定不再具有可塑性和粘性流动。因此，准确的掌握橡胶的硫化工艺条件是保证橡胶制品质量的一个重要方面。
硫化的方法和设备很多，因制品而异，本实验是热硫化方法，学生在配方的基础上，用密炼机混炼制备混炼胶，然后进行模型硫化操作，以制取一定形状的硫化胶样品。
1、原料和实验设备
（1）橡胶及助剂
（2）一立升密炼机一台
（3）25吨平板硫化机，圆片橡胶模具，剪刀，螺丝刀，台秤等。
2、实验原理
将配方好的物料加入到密炼机中，按设定的混炼工艺条件混炼，制得混炼胶。在开炼机上将混炼胶压片备用。将混炼胶胶片放入模具中，在硫化机平板之间加热，使胶料软化和流动成型；在一定的硫化工艺条件下，胶料中的硫化体系使橡胶大分子发生复杂的化学反应，最后定型为硫化胶。
3、实验程序
1. 按设定的配方配料，总重量控制在800克。
2. 将配料按序加入到密炼机中，按设定的混炼工艺条件混炼。
3. 混炼胶加入到开炼机中，拉成片，备用。
4. 检查硫化机各部分是否正常，清洁机器；然后将硫化机加热至规定温度恒温。
5. 检查硫化模具是否完好，清洁模具，除去残留胶屑及油污杂物。
6. 把模具放在硫化机的平台上，并使之与上，下两平板接触预热20分钟。
7. 检查胶料是否完好，如发现喷雾现象则应回炼；清除胶料表面的灰尘杂物。
8. 视模具型腔大小，用剪刀剪取混炼胶料。
9. 取出模具，打开模具进一步检查，清洁，涂脱模剂或涤纶薄膜，把试样置于模具型腔中间，合模，放入硫化机中进行硫化。
10. 将硫化机压力升高到10Mpa （表压），一定时间后卸压放气，再升压保持表压约10
Mpa ，使胶料硫化到规定的时间为止。
11. 卸压后取出模具，并立即乘热取出硫化胶制品。
12. 清理模具，涂上机油防锈。
注意事项：
1. 操作要准确迅速，要求使胶料在模具内各处硫化速度均匀.
2. 要保证模具型腔清洁，不要让杂物混入试片；
3. 涂布脱模剂时要使之均匀，如涂抹时产生气泡一定要除尽。
4. 往型腔放入胶料时要求位置应准确，保证充满型腔，防止制品却缺料。
5. 实验数据处理：
拉伸强度σ＝F a *b
式中：σ：为试样的拉伸强度，单位Mpa;
F：为拉伸力，单位N
a：试样宽度，单位mm
b ：试样厚度，单位mm
断裂伸长率ε＝l -l 0
0⨯100％
式中：ε：为试样的断裂伸长率，;
l0：试样标定长度，单位mm
l ：试样断裂时的拉伸长度，单位mm
每个试样取3～5个，测试结果取平均值
思考题：
1. 讨论本实验用胶料硫化的实质。
2. 本实验胶料的硫化工艺条件与硫化制品的性能有何关系？
3. 设计一个橡胶硫化的配方，说明各组分的作用。