交联原理 & 交联技术

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什么是橡胶交联？

为什么只有交联的橡胶才能显现弹性？

橡胶的线性大分子通过化学或者物理方法连接成三维网状结构的变化过程。

交联的定义：

网状结构的类型

化学交联

物理交联

交联点（硬段）

氢键

玻璃化

结晶微区

网状结构的类型

化学交联

外加交联剂硫化

橡胶五大体系

主体材料

补强填充体系

防护体系

硫化体系

增塑体系

过氧化物

金属氧化物

硫黄硫化体系

胺类

酚醛树脂

辐射交联

硫黄硫化体系

硫化剂

硫化延迟剂

防焦剂

促进剂

活性剂

单体硫磺

有机硫载体 TMTD， DTDM

ZnO， SA

噻唑类 DM、秋兰姆类、次磺酰胺类 CZ……

CTP

硫磺硫化体系分类：

硫磺与促进剂比值

二烯类橡胶的交联机理*

二烯类橡胶

与硫磺的交联机理

用过氧化物交联

平衡交联机理

与加促进剂硫化剂的硫磺交联机理

硫载体交联

丁基橡胶用酚醛树脂交联

用醌肟或亚硝基苯交联

用马来酰亚胺交联

氯丁橡胶用金属氧化物交联


与不同硫磺交联体系作用生成的不同交联键结构：

二烯类橡胶的交联机理*与硫磺的交联机理：

有促进剂和活性剂的交联机理：

促进剂与活化剂作用：提高硫化速度，提高硫磺使用效率


二烯类橡胶的交联机理*硫载体交联（无硫交联）机理：常用秋兰姆类 TMTD & 吗啡啉类 DTDM

分析证实：硫化胶中含— C—C— 、— C—S—C— 、— C—S2—C—键，

初期的交联形式是碳碳交联键，在硫化后期才形成单硫和双硫交联键。


平衡硫化：加入硅烷偶联剂 Si-69

[双（ 3-三乙氧基丙基硅甲烷） ]四硫化物

既是偶联剂又是硫载体

如何在较长的硫化周期内使交联密度动态平衡？

二烯类橡胶的交联机理*醌肟与亚硝基苯

加成

马来酰亚胺

夺取 α-H


酚醛树脂（特别适合丁基橡胶）

夺取 α-H

二烯类橡胶的交联机理*与过氧化物： DCP

夺取 α-H

加成


氯丁胶与金属氧化物的交联反应

ZnO 与 MgO取代 Cl原子

饱和橡胶的交联机理*

二元乙丙、硅橡胶、氟橡胶等与过氧化物反应

含卤原子的饱和橡胶有：氯化聚乙烯、氯醚橡胶、含氯型丙烯酸酯橡胶和氟橡胶等，原则上它们都可以用二胺类硫化剂交联。

硫化胶结构与性能关系*

硫化胶性能

橡胶本身结构

交联键密度

交联键类型

硫化胶结构与性能关系*交联键类型

拉伸强度： — SX— > —S2— > —S— > —C—C—

耐疲劳性： — SX— > —S2— > —S— > —C—C—

热氧的稳定性： — SX— < —S2— < —S— < —C—C—

室温硫化

冷硫化

热硫化

硫化技术*

成型与硫化一体

模压硫化

移模硫化

注射模压硫化

硫化技术*模型硫化与硫化罐硫化对比

硫化技术*连续硫化方法分类

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