绝缘橡胶垫具有弹性、耐磨损、耐高温等优良性能。然而,这些特性并非天然橡胶本身固有,而是通过硫化工艺得以实现。硫化是橡胶加工中至关重要的一环,它将线型分子转变为网状结构,使橡胶具备实用价值。
一、橡胶硫化的原理
硫化是一个交联过程,简单来说,就是在大分子间通过硫形成“桥梁”或“纽带”,将线性分子链编织成网状结构。这种转变类似于将单根尼龙丝编织成渔网,赋予橡胶更高的硬度、弹性及抗溶剂性能。
硫化改变橡胶性能的根本原因在于:
分子链运动的限制:由线型聚合物转为网状聚合物,分子链的自由运动被大大限制。
部分链段的保留活动:网状结构中仍保有一定活动能力的链段,赋予橡胶良好的强度与弹性。
在硫化过程中,网状结构的交联点类似于渔网的结点。
交联分子量:两个交联点之间的平均分子量。
交联密度:单位体积中交联点的数量。
交联分子量越大,交联密度越小,表明硫化程度较低;反之亦然。适度的交联密度对确保橡胶的弹性尤为关键。
二、硫化工艺的优化
为提升硫化效率及产品性能,工业中通常采用多种辅助材料:
硫化促进剂
提高硫化效率,改善力学性能与耐老化性能。
多为有机化合物,种类繁多。用于合成橡胶的促进剂可达数十种。
硫化活化剂
优化橡胶的交联结构。
常由金属氧化物与脂肪酸或金属皂构成。
三位一体硫化体系
硫化剂、促进剂与活化剂相结合,以实现最佳效果。