图2-13  硫化历程图

       一个完整的硫化体系主要由硫化剂、活化剂、促进剂组成。硫化反应是一个多元组分参与的复杂的化学反应过程。它包含橡胶分子与硫化剂及其他配合剂之间发生的一系列化学反应。在形成网状结构时伴随着发生各种副反应。其中,橡胶与硫黄的反应占主导地位,它是形成空间网络的基本反应。  
       硫化过程可分为三个阶段。第一阶段为诱导阶段。在这个阶段中,先是硫黄、促进剂活化剂的相互作用,使氧化锌在胶料中溶解度增加,活化促进剂,使促进剂与硫黄之间反应生成一种活性更大的中间产物;然后进一步引发橡胶分子链,产生可交联的橡胶大分子自由基(或离子)。第二阶段为交联反应,即可交联的自由基(或离子)与橡胶分子链产生反应生成交联键。第三阶段为网络形成阶段,此阶段的前期,交联反应已趋完成,初始形成的交联键发生短化、重排和裂解反应,最后网络趋于稳定,获得网络相对稳定的硫化胶。
       在硫化过程中,橡胶的各种性能随硫化时间而变化。将橡胶的某一种性能的变化与硫化时间作曲线图,即得硫化历程图。从图2-13可以看出,天然橡胶在硫化过程中,拉伸强度、回弹性、伸长率和溶胀性能都是按照出现极大值或极小值的动力学曲线而变化的。而对于带有乙烯侧基的丁苯橡胶、丁腈橡胶等,在硫化过程中也有质量类似的变化,只不过在较长的硫化时间内,各种性能的变化较为平坦,曲线出现的极大或极小值不甚明显。在工艺加工中正确掌握这种变化规律,焦烧热硫化硫化平坦!过硫化以控制橡胶的性能是非常重要的。  
       在硫化过程中,胶料各种性能变化的转折时硫化时间间,主要决定于生胶的性质、硫化条件、配合剂图2-13硫化历程图尤其是硫化体系配合剂的性质和用量。因此,研究硫化过程对于研究硫化配合剂和正确掌握配方技术极有裨益。通常,多采用橡胶的某一项物性随硫化时间的变化曲线,来表征硫化的历程和胶料性能变化的规律。如图213是用拉伸强度与硫化时间的变化关系曲线来描述整个硫化历程的,故称为硫化历程图。