橡膠硫化工藝的定義是什么
導(dǎo)讀：
塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠或硬橡膠的過(guò)程叫做硫化。這個(gè)過(guò)程也就是常說(shuō)的交聯(lián)，它是由高分子在其活潑位置上架橋所引起的。然而，硫化的含義不僅包括實(shí)際交聯(lián)過(guò)程還包括產(chǎn)生交聯(lián)的方法。
塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠或硬橡膠的過(guò)程叫做硫化。這個(gè)過(guò)程也就是常說(shuō)的交聯(lián)，它是由高分子在其活潑位置上“架橋”所引起的。然而，“硫化”的含義不僅包括實(shí)際交聯(lián)過(guò)程還包括產(chǎn)生交聯(lián)的方法。精誠(chéng)橡膠張三將在這兩方面定義。
在英語(yǔ)國(guó)家里，未交聯(lián)和已交聯(lián)的彈性高聚物之間往往不加區(qū)別。橡膠一詞成為上述兩個(gè)狀態(tài)的統(tǒng)稱，而用生膠或原膠和交聯(lián)橡膠或硫化膠等詞區(qū)分兩種狀態(tài)。目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)正在考慮是否不再用“橡膠”專門(mén)表示未交聯(lián)物，但用“彈性體”表示已交聯(lián)的彈性物。
在技術(shù)文獻(xiàn)中，彈性體的定義是具有類似橡膠高彈性能的有機(jī)高聚物，而高彈態(tài)則有不同的標(biāo)準(zhǔn)。然而對(duì)于未交聯(lián)的原始物質(zhì)或者雖具有橡膠彈性卻根本不能交聯(lián)的聚合物是否應(yīng)該包括在彈性體的定義之內(nèi)，現(xiàn)在還沒(méi)有統(tǒng)一的意見(jiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)原先規(guī)定彈性體包括具有橡膠彈性而不能交聯(lián)的高聚物。根據(jù)這一定義，彈性體是“能夠迅速近似地恢復(fù)其在弱應(yīng)力下大大被扭曲的形狀”的高分子材料。
這一定義有些含糊，許多專家認(rèn)為，包括面太寬，目前正在廣泛討論中。
由于沒(méi)有注明溫度，“彈性體和其他在不同的溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)彈性的許多材料之間，就不可能加以區(qū)別”5。
由于未交聯(lián)的原料也仍然被稱為彈性體，這就產(chǎn)生了如下困難:
根據(jù)B.沃爾默特（B. Vollmer）的意見(jiàn)10，彈性體“在未交聯(lián)之前，也總是塑性體。
“為了制造交聯(lián)的而有高彈性的產(chǎn)品，需要的一系列液體及澆注原料，它們甚至按最廣義的定義也不能看作塑性體”。因而，彈性體一詞及其嚴(yán)格的定義顯然只適用于最終交聯(lián)的產(chǎn)物。所以彈性體的定義，不應(yīng)包括原料，本書(shū)就是這樣用的。但是根據(jù)西德橡膠工業(yè)聯(lián)合會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)5，“彈性體和硫化膠是同義詞。”因而這個(gè)詞的含義應(yīng)理解為“本質(zhì)上是無(wú)定形高聚物，轉(zhuǎn)化溫度在室溫以下，并由鏈狀分子構(gòu)成，這種鏈狀分子交聯(lián)比較稀疏或充分交聯(lián)，也或者由其他有效方式得到結(jié)構(gòu)上的固定，使能進(jìn)行原子間的和微小的布朗運(yùn)動(dòng)，而不能進(jìn)行大量的布朗運(yùn)動(dòng)”5。
“正如生膠和硫化膠（或橡膠與彈性體）的區(qū)別一樣，自然也應(yīng)在橡膠彈性和彈性體彈性之間加以區(qū)分。不過(guò)這兩個(gè)性質(zhì)在物理意義上是相同的，因而不能將其截然分開(kāi)。具有橡膠彈性的物質(zhì)和具有彈性體彈性的物質(zhì)之間有以下差異”，這在討論交聯(lián)過(guò)程時(shí)是相當(dāng)重要的:
“由于橡膠彈性材料的非固定結(jié)構(gòu)，根據(jù)這一定義的意思，當(dāng)提高溫度或長(zhǎng)時(shí)間施加應(yīng)力時(shí)，就有充分的塑性形變。“有彈性體彈性的材料，根據(jù)這個(gè)定義是沒(méi)有塑性狀態(tài)的，因其結(jié)構(gòu)已經(jīng)固定。只有它的結(jié)構(gòu)遭受化學(xué)變化（由于所謂老化、分解、重排等化學(xué)流變的作用）時(shí)，它才能流動(dòng)。“正是由于這些形變特性方面的差異才決定了橡膠彈性塑性體和彈性體彈性彈性體之間明顯的區(qū)別”5。
根據(jù)這一定義，就比較容易嚴(yán)格確定上述硫化一詞的含義:在硫化期間，具有橡膠彈性的塑性體被轉(zhuǎn)化為具有彈性體彈性的彈性體。然而，即使這一定義也絕非盡善盡美，例如它并沒(méi)有包括硬質(zhì)橡膠的制造。因此，“硫化”的含義也包括這樣的反應(yīng):具有橡膠彈性的塑性體經(jīng)過(guò)彈性體彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂?ldquo;鋼彈性”、充分交聯(lián)而堅(jiān)硬的物質(zhì)。
只有天然膠和有類似結(jié)構(gòu)的合成膠能用硫黃硫化，因而“硫化”一詞（有其歷史根源）長(zhǎng)期以來(lái)幾乎專門(mén)用于交聯(lián)過(guò)程。由于新型高分子材料的出現(xiàn)，它們與硫黃不發(fā)生反應(yīng)，而代之以其他機(jī)理進(jìn)行交聯(lián)，可以認(rèn)為，硫黃硫化僅是許多“交聯(lián)”過(guò)程中的一個(gè)特例。就象本書(shū)要闡明的那樣，這些交聯(lián)的行為和過(guò)程可以有很大的差異。
有些人仍然主張將“硫化”和“交聯(lián)”加以區(qū)分，前者用于硫黃和硫給予體交聯(lián)，而后者用于無(wú)硫交聯(lián)。當(dāng)普遍認(rèn)為橡膠這個(gè)詞指的是一切具有高彈性而沒(méi)有交聯(lián)的原料，而彈性體則專指具有彈性體彈性的一切有機(jī)高聚物而言的時(shí)候，硫化和交聯(lián)之間便似乎沒(méi)有什么區(qū)別了。因此，本書(shū)把這兩個(gè)詞作為同義詞。
明天我們繼續(xù)探討硫化改性方面的專業(yè)知識(shí)。歡迎大家與我探討橡膠硫化的專業(yè)知識(shí)我是精誠(chéng)橡膠張三
