硫化橡胶弹性模量的测定方法

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梁亚平、黎宁等。

硫化橡胶不饱和橡胶

通常使用如下几类硫化体系。

（1） 以硫黄，有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类，氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。这是最通用的硫化体系。但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。

（2）烷基酚醛树脂。

（3）多卤化物（如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷）、六氯-对二甲苯。

（4）双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物（用于丁基橡胶及乙丙橡胶）等。

（5）双马来酰亚胺，双丙烯酸酯。两价金属的丙烯酸酯（甲基丙烯酸酯）、预聚醚丙烯酸酯。

（6）用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。

硫化橡胶饱和橡胶

（1）硫化三元乙丙橡胶时，使用有机过氧化物与不饱和交联试剂，如三烯丙基异氰脲酸酯（硫化剂TAIC）。

（2）硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂（Pt）参与条件下进行。

压缩永久变形是橡胶制品的重要性能指标之一。硫化橡胶压缩永久变形的大小，涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之间的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子间的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复(或永久变形的大小)主要由橡胶的弹性所决定：如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对流动，这部分可以说是不可恢复的，它是与弹性无关的。所以，凡是影响橡胶弹性与恢复的因素，都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。这些因素包括弹性、打击弹性(回弹性)、弹性与模量、压缩永久变形、扯断永久变形等。

1、弹性——橡胶的弹性应是理论上的一个概念，它表示橡胶分子链段和侧基内旋转的难易程度，或是橡胶分子链柔顺及分子问作用力的大小。对于硫化橡胶，其弹性还与交联网络密度及规整性有关。

2、弹性与扯断永久变形——常说天然橡胶的弹性很好，但它的扯断永久变形往往是很大的，这主要是天然橡胶伸长率很大，伸长过程中造成网络的破坏及分子链的位移很大，断裂后的恢复历程长和不可恢复的部分增加。如果以定仲长的永久变形作比较，天然橡胶的永久变形就不一定很大了。

3、打击弹性或回弹性是在定负荷(或定能量)条件下测定的，其弹性的大小与硫化胶的交联程度 或模量有直接的关系，表述的是橡胶弹性和粘性(或吸收)的综合。

4、压缩永久变形是在定变形条件下测定的，其值的大小与橡胶的弹性及恢复能力有关。

在较高应变率范围内，硫化橡胶的动态应力－应变关系是与应变率相关的，弹性模量、屈服应力和流动应力都随应变率的增大而增大，所以动态实验中材料表现出明显的应变率效应。而在低应变率加载下，硫化橡胶对应变率不敏感 。

按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。

硫化橡胶冷硫化

冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2%～5%氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍,然后洗净干燥即可。

硫化橡胶室温硫化

室温硫化时,硫化过程在室温和常压下进行,如使用室温硫化胶浆（混炼胶溶液）进行自行车内胎接头、修补等。

硫化橡胶热硫化

热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。根据硫化介质及硫化方式的不同，热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。

（1）直接硫化，将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。

（2）间接硫化，制品置于热空气中硫化,此法一般用于某些外观要求严格的制品,如胶鞋等。

（3）混气硫化，先采用空气硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，也可以克服由于热空气传热慢，而硫化时间长和易老化的缺点。