硅橡膠為什么要硫化？硅橡膠的硫化體系有哪些？
核心提示：硅橡膠是主鏈由硅原子和氧原子交替組成的、側鏈為甲基或乙烯基的低不飽和度線型聚硅氧烷彈性體。按硫化機理，它可分為三大類型：自由基交聯型硫化硅橡膠、縮聚反應型室溫硫化硅橡膠、加成反應型低溫硫化硅橡膠。
硅橡膠是主鏈由硅原子和氧原子交替組成的、側鏈為甲基或乙烯基的低不飽和度線型聚硅氧烷彈性體。按硫化機理，它可分為三大類型：自由基交聯型硫化硅橡膠、縮聚反應型室溫硫化硅橡膠、加成反應型低溫硫化硅橡膠。
目前大部分工廠生產硅膠制品時都要進行硫化處理，這是因為未被硫化的橡膠不僅對外界溫度變化敏感、遇到高溫就變得又軟又粘且易拉斷，而且氣味又非常難聞。而且由于產品的硬軟度不同，產品結構不同，產品溫度太高也會出現不良現象，比如爆邊，起風泡，太脆等現象，所以有些產品會采用低溫硫化，最主要的原因是太脆容易出現爆邊現象！所以除卻一些不需要硫化的熱塑性硅膠外，天然橡膠和合成硅橡膠都需要使用硫化劑來硫化，加硫后的橡膠制品遇熱不軟，逢冷不脆，性能非常好。
硫化劑是硫化過程中作用較大的物質，它具有能與橡膠發生硫化反應或使之交聯的特性，又稱為交聯劑。
硫化劑種類很多，而且還在不斷增加，已經使用的硫化劑有硫黃、硒、、含硫化合物、金屬氧化物、過氧化物、樹酯、醛類和胺類等。
按照過氧化物硫化活性的高低，將常用的過氧化物分為通用型與乙烯基專用型兩類。通用型活性較高，對各種硅橡膠均能起硫化作用，如過氧化二苯甲酰（BP），2?4—二氯過氧化二苯甲酰（DCBP），過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB），即屬于此種類型。乙烯基專用型活性較低，僅能對含乙烯基的硅橡膠起硫化作用，如過氧化二叔丁基（DTBP），過氧化二異丙苯（DCP及無味DCP），2?5—二甲基—2?5—二叔丁基過氧化己烷（DBPMH）等則屬于此種類型。過氧化二苯甲酰常制成有效成份為50%的硅油膏，以保證生產安全并改進其在膠料中的分散性。其分解產物為苯、苯甲酸和二氧化碳，是揮發性的，在一段硫化時必須加壓，且由于分解產物含有酸性物質，故用量不宜過多以免降低制品的耐熱性，本品不適于制造厚壁模型制品。一般100份二甲基硅橡膠用過氧化二苯甲酰硅油膏狀物4~6份，乙烯基硅橡膠用量為0.5~2份。
2.4—二氯過氧化二苯甲酰與過氧化二苯甲酰相較，其分解溫度比過氧化二苯甲酰為低，而分解速度則更高，由于分解溫度低，所以焦燒性能不好，因此，這種物質的用量應盡可能少。其分解產物為2.4-二氯苯甲酸和2.4-二氯苯，比較不易揮發，所以硫化時不加壓也能避免氣泡，特別適宜于壓出制品的常壓熱空氣連續硫化。用量與過氧化二苯甲酰相仿。
過氧化二苯甲酰，2.4—二氯過氧化二苯甲酰屬于芳酰基過氧化物，不能用于含炭黑膠料，因炭黑干擾過氧化物的硫化作用。淺色膠料則有很強烈的焦燒傾向，且其分解產物中的酸性物質會損害密封系統硅橡膠制品的耐熱性能。
過氧化二叔丁基對含乙烯基的硅橡膠有效，不易焦燒且硫化膠壓縮變形較小，物理機械性能良好。其缺點是蒸氣壓高，因此揮發也高，在膠料存放過程中極易揮發。本品能用于模型制品。并可用于模壓厚制品的膠料和含炭黑的膠料。用量一般為0.5~1份。
過氧化二異丙苯DCP及無味DCP，和2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過氧化己烷不易揮發，使用方便，硫化膠壓縮變形較低，且由于不分解出帶羧基的產物，因此在密封制品的硫化膠中特別穩定。它們適用于模壓厚制品、與金屬粘合的制品和注射制品，也適用于含炭黑的膠料，應用范圍甚廣。采用2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過氧化己烷時，硫化膠并具有較高的伸長率。使用過氧化二異丙苯時其分解產物具有臭味，這種氣味并在較長時間內存在于制品中，采用2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過氧化己烷時，則能避免此種弊端。這兩種過氧化物所得硫化膠的撕裂強度較低。其用量一般均為0.5~1份。
過氧化物的用量不宜過大，當超過適宜的用量后會使硫化膠的伸長率、抗撕裂強度等性能下降。這種下降趨勢尤以使用2.4—二氯過氧化二苯甲酰、過氧化二苯甲酰者為甚。
含乙烯基的硅橡膠生膠除利用過氧化物進行硫化硫化外，還可以進行加成硫化。現今所用的加成硫化的硫化劑主要為含硅氫基的過氧化物或聚合物。Si-H基團與乙烯基加成而實現硫化，在這種反應中，通常使用鉑的絡合物為催化劑。
在硅橡膠的加工過程中根據不同的情況和要求設定不同的硫化條件，其中影響硫化過程的主要因素是硫磺用量、硫化溫度及硫化時間。
.硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以達到的硫化程度也越高。硫磺在橡膠中的溶解度是有限的，過量的硫磺會由膠料表面析出，俗稱“噴硫”。為了減少噴硫現象，要求在盡可能低的溫度下，或者至少在硫磺的熔點以下加硫。根據橡膠制品的使用要求，硫磺在軟質橡膠中的用量一般不超過3%，在半硬質膠中用量一般為20%左右，在硬質膠硫化條件中的用量可高達40%以上。
.硫化溫度。若溫度高10℃，硫化時間約縮短一半。由于橡膠是不良導熱體，制品的硫化進程由于其各部位溫度的差異而不同。為了保證比較均勻的硫化程度，厚橡膠制品一般采用逐步升溫、低溫長時間硫化。
.硫化時間。這是硫化工藝的重要環節。時間過短，硫化程度不足（亦稱欠硫）。時間過長，硫化程度過高（俗稱過硫）。只有適宜的硫化程度（俗稱正硫化），才能保證最佳的綜合性能。硅膠制品的硫化時間直接關系到產品的質量問題，當硫化時間過短或者過長，都會導致產品出現不良。如果硫化時間過短，那么成型出來的硅膠制品有可能就會出現不熟的現象，如果硫化時間過長，產品會出現冒泡或者是爆邊現象。整個成型硫化的過程非常的不好控制，特別是一些結構比較復雜的硅膠制品模具，對硫化時間和硫化溫度都非常的敏感。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_536103.html
來源：賢集網
目前大部分工廠生產硅膠制品時都要進行硫化處理，這是因為未被硫化的橡膠不僅對外界溫度變化敏感、遇到高溫就變得又軟又粘且易拉斷，而且氣味又非常難聞。而且由于產品的硬軟度不同，產品結構不同，產品溫度太高也會出現不良現象，比如爆邊，起風泡，太脆等現象，所以有些產品會采用低溫硫化，最主要的原因是太脆容易出現爆邊現象！所以除卻一些不需要硫化的熱塑性硅膠外，天然橡膠和合成硅橡膠都需要使用硫化劑來硫化，加硫后的橡膠制品遇熱不軟，逢冷不脆，性能非常好。
硫化劑是硫化過程中作用較大的物質，它具有能與橡膠發生硫化反應或使之交聯的特性，又稱為交聯劑。
硫化劑種類很多，而且還在不斷增加，已經使用的硫化劑有硫黃、硒、、含硫化合物、金屬氧化物、過氧化物、樹酯、醛類和胺類等。
按照過氧化物硫化活性的高低，將常用的過氧化物分為通用型與乙烯基專用型兩類。通用型活性較高，對各種硅橡膠均能起硫化作用，如過氧化二苯甲酰（BP），2?4—二氯過氧化二苯甲酰（DCBP），過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB），即屬于此種類型。乙烯基專用型活性較低，僅能對含乙烯基的硅橡膠起硫化作用，如過氧化二叔丁基（DTBP），過氧化二異丙苯（DCP及無味DCP），2?5—二甲基—2?5—二叔丁基過氧化己烷（DBPMH）等則屬于此種類型。過氧化二苯甲酰常制成有效成份為50%的硅油膏，以保證生產安全并改進其在膠料中的分散性。其分解產物為苯、苯甲酸和二氧化碳，是揮發性的，在一段硫化時必須加壓，且由于分解產物含有酸性物質，故用量不宜過多以免降低制品的耐熱性，本品不適于制造厚壁模型制品。一般100份二甲基硅橡膠用過氧化二苯甲酰硅油膏狀物4~6份，乙烯基硅橡膠用量為0.5~2份。
2.4—二氯過氧化二苯甲酰與過氧化二苯甲酰相較，其分解溫度比過氧化二苯甲酰為低，而分解速度則更高，由于分解溫度低，所以焦燒性能不好，因此，這種物質的用量應盡可能少。其分解產物為2.4-二氯苯甲酸和2.4-二氯苯，比較不易揮發，所以硫化時不加壓也能避免氣泡，特別適宜于壓出制品的常壓熱空氣連續硫化。用量與過氧化二苯甲酰相仿。
過氧化二苯甲酰，2.4—二氯過氧化二苯甲酰屬于芳酰基過氧化物，不能用于含炭黑膠料，因炭黑干擾過氧化物的硫化作用。淺色膠料則有很強烈的焦燒傾向，且其分解產物中的酸性物質會損害密封系統硅橡膠制品的耐熱性能。
過氧化二叔丁基對含乙烯基的硅橡膠有效，不易焦燒且硫化膠壓縮變形較小，物理機械性能良好。其缺點是蒸氣壓高，因此揮發也高，在膠料存放過程中極易揮發。本品能用于模型制品。并可用于模壓厚制品的膠料和含炭黑的膠料。用量一般為0.5~1份。
過氧化二異丙苯DCP及無味DCP，和2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過氧化己烷不易揮發，使用方便，硫化膠壓縮變形較低，且由于不分解出帶羧基的產物，因此在密封制品的硫化膠中特別穩定。它們適用于模壓厚制品、與金屬粘合的制品和注射制品，也適用于含炭黑的膠料，應用范圍甚廣。采用2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過氧化己烷時，硫化膠并具有較高的伸長率。使用過氧化二異丙苯時其分解產物具有臭味，這種氣味并在較長時間內存在于制品中，采用2.5-二甲基—2.5-二叔丁基過氧化己烷時，則能避免此種弊端。這兩種過氧化物所得硫化膠的撕裂強度較低。其用量一般均為0.5~1份。
過氧化物的用量不宜過大，當超過適宜的用量后會使硫化膠的伸長率、抗撕裂強度等性能下降。這種下降趨勢尤以使用2.4—二氯過氧化二苯甲酰、過氧化二苯甲酰者為甚。
含乙烯基的硅橡膠生膠除利用過氧化物進行硫化硫化外，還可以進行加成硫化。現今所用的加成硫化的硫化劑主要為含硅氫基的過氧化物或聚合物。Si-H基團與乙烯基加成而實現硫化，在這種反應中，通常使用鉑的絡合物為催化劑。
在硅橡膠的加工過程中根據不同的情況和要求設定不同的硫化條件，其中影響硫化過程的主要因素是硫磺用量、硫化溫度及硫化時間。
.硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以達到的硫化程度也越高。硫磺在橡膠中的溶解度是有限的，過量的硫磺會由膠料表面析出，俗稱“噴硫”。為了減少噴硫現象，要求在盡可能低的溫度下，或者至少在硫磺的熔點以下加硫。根據橡膠制品的使用要求，硫磺在軟質橡膠中的用量一般不超過3%，在半硬質膠中用量一般為20%左右，在硬質膠硫化條件中的用量可高達40%以上。
.硫化溫度。若溫度高10℃，硫化時間約縮短一半。由于橡膠是不良導熱體，制品的硫化進程由于其各部位溫度的差異而不同。為了保證比較均勻的硫化程度，厚橡膠制品一般采用逐步升溫、低溫長時間硫化。
.硫化時間。這是硫化工藝的重要環節。時間過短，硫化程度不足（亦稱欠硫）。時間過長，硫化程度過高（俗稱過硫）。只有適宜的硫化程度（俗稱正硫化），才能保證最佳的綜合性能。硅膠制品的硫化時間直接關系到產品的質量問題，當硫化時間過短或者過長，都會導致產品出現不良。如果硫化時間過短，那么成型出來的硅膠制品有可能就會出現不熟的現象，如果硫化時間過長，產品會出現冒泡或者是爆邊現象。整個成型硫化的過程非常的不好控制，特別是一些結構比較復雜的硅膠制品模具，對硫化時間和硫化溫度都非常的敏感。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_536103.html
來源：賢集網
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