硫黃,是自然界中一種常見(jiàn)的礦物質(zhì),具有非常重要的藥用價(jià)值。但是在橡膠人的眼中,硫黃恐怕有著比入藥更重要的用處——橡膠制品中的硫化劑。
硫黃是最常用的硫化劑,硫化劑是橡膠工業(yè)必不可少的助劑,其生產(chǎn)和應(yīng)用水平影響著橡膠制品和橡膠加工業(yè)的發(fā)展,目前用量最大的硫化劑是硫黃。與硫?qū)儆谕蛔宓倪€有硒和碲。硫黃有菱形和無(wú)定形(或不溶性硫黃)兩種。
橡膠作為一種古老的材料很早就為祖先所使用,那時(shí)橡膠大都只能用于黏合劑和制作防水服。因?yàn)橄鹉z有一個(gè)致命的缺點(diǎn),就是對(duì)溫度過(guò)于敏感。溫度稍高它就會(huì)變軟變粘,而且有臭味;溫度一低它就會(huì)變脆變硬。
傳統(tǒng)的橡膠要具有優(yōu)良的使用性能,必須要從線型大分子鏈通過(guò)交聯(lián)作用形成三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)。交聯(lián)過(guò)程通常也被稱為橡膠的硫化,就是因?yàn)樽畛醯慕宦?lián)是用硫黃實(shí)現(xiàn)的。橡膠經(jīng)過(guò)硫化之后,隨著結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,性能也發(fā)生了變化:橡膠受熱不再流動(dòng),不再溶于它的良溶劑,模量和硬度提高,力學(xué)性能提高,耐老化性能和化學(xué)穩(wěn)定性提高。
橡膠的硫化歷程就是硫化的化學(xué)反應(yīng)歷程,完整的硫黃硫化體系由硫化劑、活性劑、促進(jìn)劑三部分組成。橡膠的硫化就是一個(gè)多元化學(xué)反應(yīng),包括橡膠分子與與硫化劑及其他配合劑之間的化學(xué)反應(yīng),但是以硫黃的反應(yīng)為主。
在橡膠工業(yè)中使用的硫黃有硫黃粉、不溶性硫黃、膠體硫黃、沉淀硫黃、升華硫黃、脫酸硫黃和不結(jié)晶硫黃。
硫黃在膠料中的用量應(yīng)根據(jù)具體橡膠制品的性質(zhì)而定。橡膠制品根據(jù)其性質(zhì)特征可分為三類:軟質(zhì)橡膠(如輪胎、膠管、膠帶、膠鞋等);硫黃用量一般為0.2~5.0份。半硬質(zhì)橡膠(如膠輥、紡織皮輥等);硫黃用量一般為8~10份。硬質(zhì)橡膠(如蓄電池殼、絕緣膠板等);硫黃用量一般為25~40份。
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