硫化操作技术1详解.ppt

 硫化操作技术内容简介 情境一 硫化的基本理论 情境二 硫化工艺条件 情境三 硫化介质及硫化工艺方法 情境四 硫化工艺的质量问题及改进 课程引导 二、课程性质 1、课程性质：是培养学生工程技术观点与橡胶硫化操作加工基本实践技能的重要课程。 2、学习方法：掌握坚实的理论、多动手、请思考。 3、考核构成：理论知识30%（期中10%+期末20%） 过程考核70%（过程考核总评成绩=20%出勤考核+10%作业成绩+70%任务考核） 三、参考文献 橡胶工业手册第三分册 教学任务布置 本门课程实行项目教学法：握力器和硅胶键盘防尘膜的硫化制作 任务一硫化及硫化历程内容要点：理解硫化的定义及实质？理解正硫化及正硫化时间及测定方法掌握橡胶硫化历程 任务解析：子任务一：硫化内容 子任务二：橡胶硫化历程 情境一 硫化的基本理论 教师总结： 1、硫化 2、橡胶硫化的历程 师生互动讨论 橡胶制品生产加工工艺过程一般是怎样的？ 塑炼 混炼 成型 硫化 子任务一、硫化 硫化的概念： 硫化是指将具有塑性的混炼胶经过适当加工(如压延、压出、成型等)而成的半成品，在一定外部条件厂通过化学因素(如硫化体系)或物理因素(如γ一射线)的作用，重新转化为弹性橡胶或硬质橡胶，从而获得使用性能的工艺过程。 子任务一、硫化 硫化三要素： 促使橡胶硫化的外部条件，就是硫化所必须的工艺条件：温度、时间和压力。因此，硫化工艺条件的合理确定和严格控制，是决定橡胶制品质量的关键环节。 子任务一、硫化 一、硫化对结构与性能的影响 在橡胶制品生产过程中，硫化是最后一道加工工序。在这道工序中，橡胶经过一系列复杂的化学反应，由线型结构变成体型结构，失去了混炼胶的可塑性具有了交联橡胶的高弹性，进而获得优良的物理机械性能、耐热性、耐溶剂性及耐腐蚀性能，提高橡胶制品的使用价值和应用范围。 子任务一、硫化 硫化前 线形结构，分子间以范德华力相互作用 性能：可塑性大，伸长率高，具可溶性。 硫化时 分子被引发，发生化学交联反应 硫化后 网状结构，分子间主要已以化学键结合 结构：1）化学键；2）交联键的位置；3）交联程度；4）交联 性能：1）力学性能（定伸强度、硬度、拉伸强度、伸长率、 弹性）；2）物理性能；3）化学稳定性 子任务一、硫化 硫化后橡胶的性能变化： 以天然橡胶为例，随硫化程度的提高： 1）力学性能的变化 弹性 扯断强度 定伸强度 撕裂强度 提高 硬度 伸长率 压缩永久变形 降低 疲劳生热 子任务一、硫化 2）物理性能的变化 透气率、透水率降低 ，不能溶解，只能溶胀， 耐热性提高 3）化学稳定性的变化 化学稳定性提高。 原因：a. 交联反应使化学活性很高的基团或原子不复存 在，使老化反应难以进行。 b. 网状结构阻碍了低分子的扩散，导致橡胶老化的 自由基难以扩散。 子任务一、硫化 硫化的实质？ 硫化的实质是橡胶的微观结构发生了质的变化，即通过交联反应，使线型的橡胶分子转化为空间网状结构(软质硫化胶)或体型结构(硬质硫化胶)。 子任务二：橡胶硫化历程 1．硫化过程中橡胶微观结构的变化过程 橡胶的硫化过程是一个十分复杂的化学反应过程，它包含橡胶分子与硫化剂及其它配合剂之间发生的一系列化学反应及在形成网状结构的同时所伴随发生的各种副反应。就上述反应而言，从微观结构的变化看，其化学反应历程包括诱导阶段、交联反应阶段和网构形成阶段、最终得到网构稳定的硫化胶 。 子任务二：橡胶硫化历程 子任务二：橡胶硫化历程 在橡胶微观结构变化的同时，橡胶的宏观性能也将随之变化。生产中，更多的则是以橡胶宏观性能的变化直观地表征橡胶的硫化历程。 在硫化过程中，各种性能均会随硫化的进程而发生变化，这种变化曲线能够反映胶料的硫化历程，故称为硫化历程图。 子任务二：橡胶硫化历程 下图为用硫化仪测出的硫化历程曲线。该曲线反映胶料在一定硫化温度下，转子的转矩随硫化时间的变化。 子任务二：橡胶硫化历程 子任务二：橡胶硫化历程 1. 焦烧阶段（焦烧期－硫化起步阶段，硫化诱导期） 图中的 ab段称为胶料的焦烧阶段，此时交联尚未开始，胶料在模腔内具有良好的流动性，也称为硫化诱导阶段。胶料焦烧时间的长短决定胶料的焦烧性能和操作安全性。胶料焦烧时间