橡膠硫化儀在評(píng)估橡膠發(fā)泡倍率上的研究??
瀏覽次數(shù)：856更新日期：2025-08-06
橡膠硫化儀作為橡膠加工領(lǐng)域的關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備，主要用于分析橡膠硫化過程的特性參數(shù)（如焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間、硫化速率等）。近年來(lái)，隨著發(fā)泡橡膠材料在鞋材、密封件、緩沖墊等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，研究者發(fā)現(xiàn)硫化儀不僅能評(píng)估硫化性能，還能間接反映橡膠發(fā)泡倍率的關(guān)鍵影響因素，為優(yōu)化發(fā)泡橡膠配方和工藝提供重要依據(jù)。 ??一、硫化過程與發(fā)泡倍率的關(guān)聯(lián)性??
橡膠發(fā)泡倍率（即發(fā)泡后體積膨脹率）主要取決于??發(fā)泡劑分解速率、氣體逸散程度、橡膠基體的黏彈性及硫化交聯(lián)密度??。其中，硫化過程對(duì)發(fā)泡倍率的影響尤為顯著：
1.??硫化速率匹配性??：若硫化速度過快，氣泡尚未充分膨脹時(shí)橡膠已交聯(lián)固化，導(dǎo)致發(fā)泡倍率降低；若硫化過慢，氣泡易逸散，同樣影響倍率。
2.??交聯(lián)密度調(diào)控??：硫化程度直接影響橡膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密性，交聯(lián)密度過低會(huì)導(dǎo)致氣泡合并破裂，過高則限制氣體膨脹空間。
硫化儀通過監(jiān)測(cè)??硫化曲線（扭矩-時(shí)間曲線）??，可精準(zhǔn)獲取橡膠在發(fā)泡過程中的??最小扭矩（ML，反映未硫化狀態(tài)流動(dòng)性）、最大扭矩（MH，反映交聯(lián)后剛性）及焦燒時(shí)間（Ts2）??等參數(shù)，這些數(shù)據(jù)與發(fā)泡倍率存在直接關(guān)聯(lián)。
??二、硫化儀在發(fā)泡橡膠研究中的應(yīng)用??
??1.硫化速率與發(fā)泡倍率的匹配優(yōu)化??
通過硫化儀測(cè)定不同配方橡膠的??硫化速率指數(shù)（CRI）??，研究者可篩選出硫化速度與發(fā)泡劑分解速率（如AC發(fā)泡劑通常在160~200℃分解）相匹配的工藝窗口。例如：
??① 低硫磺/促進(jìn)劑體系??：硫化速率較慢，適用于高溫長(zhǎng)時(shí)間發(fā)泡工藝，可獲得更高倍率；
??② 高硫磺/促進(jìn)劑體系??：硫化速率快，需配合低溫快速發(fā)泡工藝，避免氣泡提前固化。
??2.交聯(lián)密度對(duì)氣泡穩(wěn)定性的影響??
硫化儀測(cè)得的??最大扭矩（MH）值??直接反映橡膠交聯(lián)密度。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)MH值處于特定區(qū)間時(shí)（如低硬度發(fā)泡橡膠MH=2~4 dN·m），氣泡膨脹阻力適中，發(fā)泡倍率可達(dá)??2~3倍??；而MH值過高（＞6 dN·m）時(shí)，氣泡難以擴(kuò)展，倍率降至1.5倍以下。
??3.焦燒時(shí)間與工藝安全性??
焦燒時(shí)間（Ts2）過短會(huì)導(dǎo)致橡膠在混煉或模壓初期提前硫化，阻礙氣泡形成。通過硫化儀優(yōu)化促進(jìn)劑組合（如延遲性促進(jìn)劑DM），可延長(zhǎng)Ts2至??3~5分鐘??，確保發(fā)泡劑在硫化前充分分解。
??三、研究案例與實(shí)踐價(jià)值??
某研究團(tuán)隊(duì)通過硫化儀對(duì)比分析不同發(fā)泡橡膠體系的硫化曲線，發(fā)現(xiàn)：
??NR（天然橡膠）/EPDM（三元乙丙橡膠）共混體系??在優(yōu)化硫化劑用量后，硫化速率與發(fā)泡劑分解速率同步性提升，發(fā)泡倍率從1.8倍增至2.5倍；
??硅膠發(fā)泡材料??通過硫化儀監(jiān)測(cè)焦燒時(shí)間，調(diào)整模壓溫度（170℃→150℃），減少氣泡逸散，泡孔結(jié)構(gòu)更均勻。
??四、結(jié)論??
硫化儀通過量化硫化過程的關(guān)鍵參數(shù)，為橡膠發(fā)泡倍率的優(yōu)化提供了??數(shù)據(jù)化分析工具??。結(jié)合發(fā)泡劑特性、橡膠基體流動(dòng)性及交聯(lián)密度調(diào)控，研究者能夠精準(zhǔn)匹配硫化工藝與發(fā)泡需求，從而制備出??高倍率、高均勻性??的發(fā)泡橡膠制品。未來(lái)，隨著原位硫化-發(fā)泡同步監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，硫化儀在智能發(fā)泡材料開發(fā)中的應(yīng)用潛力將進(jìn)一步釋放。
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