硫黄,是自然界中一种常见的矿物质,具有非常重要的药用价值。但是在橡胶人的眼中,硫黄恐怕有着比入药更重要的用处——橡胶制品中的硫化剂。
硫黄是最常用的硫化剂,硫化剂是橡胶工业必不可少的助剂,其生产和应用水平影响着橡胶制品和橡胶加工业的发展,目前用量最大的硫化剂是硫黄。与硫属于同一族的还有硒和碲。硫黄有菱形和无定形(或不溶性硫黄)两种。
橡胶作为一种古老的材料很早就为祖先所使用,那时橡胶大都只能用于黏合剂和制作防水服。因为橡胶有一个致命的缺点,就是对温度过于敏感。温度稍高它就会变软变粘,而且有臭味;温度一低它就会变脆变硬。
传统的橡胶要具有优良的使用性能,必须要从线型大分子链通过交联作用形成三维网络空间结构。交联过程通常也被称为橡胶的硫化,就是因为最初的交联是用硫黄实现的。橡胶经过硫化之后,随着结构发生改变,性能也发生了变化:橡胶受热不再流动,不再溶于它的良溶剂,模量和硬度提高,力学性能提高,耐老化性能和化学稳定性提高。
橡胶的硫化历程就是硫化的化学反应历程,完整的硫黄硫化体系由硫化剂、活性剂、促进剂三部分组成。橡胶的硫化就是一个多元化学反应,包括橡胶分子与与硫化剂及其他配合剂之间的化学反应,但是以硫黄的反应为主。
在橡胶工业中使用的硫黄有硫黄粉、不溶性硫黄、胶体硫黄、沉淀硫黄、升华硫黄、脱酸硫黄和不结晶硫黄。
硫黄在胶料中的用量应根据具体橡胶制品的性质而定。橡胶制品根据其性质特征可分为三类:软质橡胶(如轮胎、胶管、胶带、胶鞋等);硫黄用量一般为0.2~5.0份。半硬质橡胶(如胶辊、纺织皮辊等);硫黄用量一般为8~10份。硬质橡胶(如蓄电池壳、绝缘胶板等);硫黄用量一般为25~40份。
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