在硫化过程中,制品在不同硫化温度下达到相同硫化效果的时间称为等效硫化时间,也称为等价硫化时间或当量硫化时间。如果在140℃下正硫化时间为60min,则140℃下60min与150℃下30min是等效的,60min和30min为140℃、150℃下的等效时间。硫化剂等效硫化时间可依据范特霍夫法则、阿累尼乌斯公式、硫化效应进行计算。
①范特霍夫法则硫化温度和时间的关系可用下式表示:
式中t1—温度为T1时的硫化时间,min;
t2温度为T2时的硫化时间,min;
K—硫化温度系数(硫化温度系数K值随胶料的配方和硫化温度而发生变化,K值范围在1.8~2.5,通常取K=2)
若K=2,当硫化温度相差10℃时,硫化时间相差2倍,即当温度上升10℃时,硫化时间缩短一倍;温度降低10℃,硫化时间延长一倍。
【例】某胶料在140℃时正硫化时间为20min,计算在130℃和150℃时的等效正硫化时间。
已知:T1=140℃,t1=20min,K=2
当T2=130℃时求t2。
T1,T2—硫化温度,K(绝对温度,绝对温度=摄氏温度+273);
R—气体常数,R=8.3143(m01.K)
E—硫化反应活化能,由实验测定,J/mol
【例】已知某胶料的活化能E=92000/mol,在140℃时,正硫化时间为30min,计算在150℃时的等效硫化时间。
已知:T1=140+273=413(K),t1=30min;T2=150+273=423(K),E=92000J/mol。
求t2。