1、硫化方法简介

使橡胶分子交联起来，成为网络结构，因而改进了橡胶的使用性能，这种变化叫做“硫化”。天然胶起初是用硫磺硫化的，“硫化”这个名词就是由此而来。按硫化方法的不同分为热硫化、冷硫化、高频硫化、高能射线辐射硫化等。

（1）热硫化

热硫化是橡胶用电或蒸汽加热硫化。用于硫化各种模型制品，各种胶带、胶板、轮胎、胶布等。

（2）冷硫化

冷硫化是橡胶在常温下硫化，多用于自然硫化胶浆粘合的制品。胶浆内配有活性强的超促进剂，使用这种胶浆粘合的制品，于室温停放一段时间即达到硫化的目的。特别是大型的胶布制品，如橡胶水管、胶囊等多采用这种方法。也可以制造快速自然硫化胶浆，使其在短时间内，得到相当高的粘合强度。

还有一种冷硫化方法是用2%-5%的一氯化硫稀溶液浸渍不含硫磺的制品进行硫化。因只能用于薄膜制品，同时一氯化硫毒性较大，所以航空工业中很少采用。

（3）高频硫化

在均匀的高频交变电场作用下，橡胶分子随电场的变化而运动，由于分子间的运动、互相摩擦及位移，使胶料本身产生热量，从而达到硫化的目的。

（4）高能射线辐射硫化

用Co60放射γ射线作为能源，在常温下，辐射能将橡胶分子的氢原子脱离，在橡胶链上生成游离基，产生交联作用，使橡胶的直链分子生成网状结构，完成硫化过程。高能射线辐射可使不含硫化剂、促进剂的橡胶进行硫化，获得优良的物理性能。由于成本高昂，只用于特殊制品。但是它可以简化工艺、加速生产，有发展前途。

2、模压硫化工艺过程简介

（1）热炼

胶料在硫化前应进行热炼，以便破坏其在停放时产生的凝胶，提高胶料的塑性和均匀程度。

方法是将胶料切成小块，用抹布浸航空汽油或苯洗去胶料上的脏物、灰尘和有关标记。在室温下晾干10-15分钟。然后在炼胶机上热炼3-5分钟，薄通数次，使胶料表面柔软、光滑。再按规定尺寸切片。

经热炼的胶料应在12小时内使用为宜。过时的胶料可按30%的量掺入同牌号、同批次的胶料中，重新热炼后使用。

经热炼的胶料应柔软、光滑，无大的褶皱、麻面和气泡等缺陷。

（2）下料

用冲子、剪刀或预成型机等将胶料制成一定形状和尺寸的坯料。其形状应与模腔相似，重量要准确（一般比零件净重重5%-10%）。

（3）金属件的准备和涂胶

吹砂

为了增加橡胶与金属的附着力，模压用的金属件表面必须无锈、无油污、无氧化层，并经过吹砂。经吹砂处理后零件表面应粗糙、均匀、无金属光泽，并浸入干净的汽油中备用。使用期以48小时内为宜。当非加工表面不允许吹砂时应有专用的夹具保护。吹砂时，石英砂颗粒的大小和压缩空气的压力，应视零件的规格及金属件的表面情况而定。所使用的石英砂必须经过筛选、干燥、且不得含有油污。吹砂机必须附加隔油器，清除压缩空气内的油质（定期检查分析）。

镀黄铜

镀黄铜的目的是增加橡胶与金属件的结合力。镀黄铜时须严格控制镀液的成分、pH值和温度。镀黄铜后的金属件存放不宜过久，否则会影响其与橡胶的结合，故要求镀黄铜后即用。黄铜层应无气泡、斑点和油污。镀黄铜后的零件立即放入航空汽油中保存待用（其保存时间应符合工艺规程规定）

涂胶液

（4）硫化

橡胶的模压过程包括装料、闭模、硫化、脱模及模具清理等操作步骤。如前所述，胶料在硫化前应进行热炼，并将坯料切成适当的形状和尺寸，然后装入预热至规定的温度的模具中进行硫化。坯料在受热受压下呈现塑性状态，充满模腔，经保持一定的时间后即为硫化制品。在模压橡胶制品时，为排除模腔内的空气及胶料中的挥发物，以避免制品发生闷气等缺陷，可进行连续2-3次预压，此种操作称为“放气”。是否需要放气，应试所使用的胶料、制品的形状及模具的结构等情况而定。

影响硫化质量的主要因素有硫化时间、温度和压力。

硫化时间  当含有硫磺的生胶加热硫化时，硫磺与生胶将发生化学反应而产生结构上的变化。结合硫磺的量与硫化时间有关。当温度一定时，游离硫磺随反应时间加长而减小，即结合硫磺的量逐渐增加。如果时间不够，便会造成制品欠硫；时间过长，则出现过硫。这二者对制品都不利，应力求避免。

硫磺的实际用量要根据制品的特性来决定。用量过多将成为硬质胶，用量过少则硬度和强度不够。对软质胶来说，用量在5%以下为宜。事实上加入的硫磺总有一部分要残留在硫化胶中，残留的硫磺不宜过多，否则超过一定的溶解度，就会发生结晶或者渗透到硫化胶表面而产生喷硫（在硫磺用量合适而硫化条件不当时，也会出现喷硫现象）。喷硫将直接影响制品质量。有时也会出现喷霜的现象。喷霜的出现将降低胶料与零件的结合力，为多层制品成型带来不便。当产生喷霜后，可用溶剂洗去喷霜物。如果喷霜严重，还可用橡胶溶剂湿润橡胶表面，然后再加工。但是，在某些情况下，喷霜是有利的，喷霜所形成的薄膜可使橡胶表面不受日光和空气的侵蚀，尤其是加入过量防老剂后引起的喷霜更具有耐老化性。

一般来说，造成制品喷霜的问题不大，而造成制品喷硫则要引起警觉，要查明原因（是胶料中硫磺过多，还是没有严格控制硫化条件），迅速予以排除。

硫化温度  温度的变化对硫化反应速度的影响是很大的，硫化温度平均增加10℃，硫化的速度可提高一倍左右，即硫化时间大约可缩短一半。硫化温度提高，硫化速度加快，设备的生产能力就会增加。但是，硫化温度也不能过高，因为高温硫化时，溶于胶料的氧容易造成橡胶的氧化反应，使制品耐老化性能下降。如果橡胶制品中有纤维状物（棉纱、人造丝等）受高温后会被破坏，使制品强度大大降低。同时，由于橡胶的导热性很差，使制品均匀的达到高温也是很困难的。

硫化压力  在硫化过程中，硫化剂与生胶分子作用是非气相反应，压力对反应速度影响不大。但是在胶料中常含有水分、吸附的空气和溶解的气体等，在硫化过程中由于胶料受热使水分蒸发，部分配合剂的分解及硫化副反应放出的硫化氢等气体，都会使硫化制品产生气孔或脱胶缺陷。在加压下进行硫化，可免除这些缺陷，同时由于加压使制品密度提高，从而耐磨性和耐老化性也随之提高。当然，压力不宜过大，应为过大时，硫化胶的性能提高不大，反而要耗费较大的设备功率。应注意的是，硫化压力如果波动过大，就会影响制品尺寸的同一性。一般橡胶制品硫化时所需要的比压为：厚制品15MPa-25Mpa，薄制品5MPa-15MPa。

硫化过程中，发现问题的处理：a）硫化开始后，若温度能在零件硫化时间的15%以内升到规定的最低硫化温度，则该模零件的硫化时间不需增加。b）硫化开始后，若温度不能在零件硫化时间的15%以内升到规定的最低硫化温度，则该模零件应增加硫化时间（增加实际升温时间二分之一）。c）硫化开始后，若温度不能在零件硫化时间的50%以内升到规定的比较低温度，则该模零件报废。

（5）去毛刺