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石油科普:橡胶的硫化是怎么回事

时间:2013-09-25 11:42来源:未知 作者:小科普 点击:


  合成橡胶工厂生产出来的橡胶要加工成为有用的制品,必须经过硫化的工序。习惯上把未经硫化的原料橡胶称为生胶,硫化后的橡胶称为硫化胶。

  之所以称为硫化,自然与硫有关。

  橡胶硫化实际上是将线型分子交织成网状结构。这个变化过程在广义上应该称为交联。交联时,硫在大分子间起到了架桥和编织的作用,就像是将许多单根尼龙丝编成渔网一样。硫化后,橡胶的硬度、弹性、抗溶剂性能都发生显着变化,这样的橡胶才有实用价值。

  硫化为什么能改变橡胶的性能?

  根本原因在于线型聚合物变为网状聚合物后,分子链的自由运动受到限制;而与此同时,网状分子中仍然保留着相当多有活动能力的链段,于是变成强度和弹性兼而有之的橡胶。

  橡胶硫化之后,与渔网的编结点类似,会形成许多交联点。两个交联点之间链段的平均分子量称作交联分子量。单位体积含有交联点的数目称为交联密度。交联分子量越大,交联密度越小,也就是硫化程度越小。交联密度要适中,否则,弹性就会受到损失。

  工业中常常使用硫化促进剂,因为单独用硫来硫化,反应效率实在太低。促进剂不仅可以提高硫化效率,还可改进硫化胶的力学性能和耐老化性能。

  硫化促进剂几乎全是有机化合物,其种类繁多。例如通用合成橡胶常用的促进剂就有数十个品种。

  为了进一步改进橡胶的交联状况,工业中还广泛使用硫化活化剂。这些活化剂往往由金属氧化物与脂肪酸或金属皂结合而成。我们在一些使用的硫化技术中经常采用的便是这种硫化剂、促进剂、活化剂三位一体的硫化体系。

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