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普通硫磺和不溶性硫磺在橡胶中的应用

        作为橡胶工业中最通用、最重要的硫化剂—硫磺,其应用非常广泛,是工业橡胶中不可或缺的原理,下面对硫磺的用途和使用要点简单的阐述一下。
        硫磺别名硫、胶体硫、硫黄块。外观为淡黄色脆性结晶或粉末,有特殊臭味。分子量为32.06,蒸汽压是0.13kPa,闪点为207℃,熔点为119℃,沸点为444.6℃,相对密度(水=1)为2.0。硫磺不溶于水,微溶于乙醇、醚,易溶于二硫化碳。作为易燃固体,硫磺主要用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝等。


硫磺就种类而言,可分为普通硫磺不溶性硫磺


       普通硫磺在橡胶中的溶解度为1%,用量超过其溶解度部分的普通硫磺在胶料冷却后会喷出表面,即喷霜。喷霜将影响半成品部件之间的黏性,并对产品硫化均匀性带来不利影响,所以在硫磺需用较高时宜采用不溶性硫磺。
        不溶性硫磺产品实际是指不溶性硫磺和可溶性硫磺(普通硫磺)的混合物。与普通硫磺相比,使用不溶性硫磺产品作为橡胶加工的硫化剂,可避免胶料半成品发生“喷霜”现象,使制品硫化均匀,硫化速度增快等。但是热作用、碱性物质(特别是胺)的诱发、不合理的储存时间及胶料的配合与加工都可导致不溶性硫磺过早地还原为普通低分子可溶性硫磺。温度增高,转化速度加快。为防止转化可加入少量氯、溴、碘一氯化硫、二烯类烃。将α-硫加热至高温(接近沸点),当成为黑褐色黏状液体后迅速冷却即聚合成不溶性硫磺。也可将过热硫磺蒸汽喷于冷水中迅速冷却至90度以下制得。不溶性硫磺划分为IS60, IS7020, IS90, OT20, HDOT20, IS6033, 其中,不溶性硫磺IS60, IS90为不充油型硫磺,不溶性硫磺IS6033, IS7020, OT20, HDOT20为充油型的硫磺。不充油型硫磺可用于乳胶行业,充油型的硫磺只能用于橡胶行业。


不溶性硫磺常用于特殊橡胶品的硫化剂,相对于普通硫磺,其有如下也优点:


1、 不溶性硫磺在橡胶中以分散状态存在,使得胶料不喷霜,有良好的粘性,同时可保证浅色制品的外观质量。
2、 不溶性硫磺在胶料中均匀分散,有效地抵制硫磺的聚集,减少胶料存放过程的焦烧倾向。
3、 不溶性硫磺使胶料在存放期内不喷霜,保持胶料组份性能均一。防止对制品和模具的污染,并去掉了为克服喷霜而增添的涂浆 工艺,为生产联动化提供条件。
4、 不溶性硫磺使橡胶在相邻胶层中无迁移现象。特别是在顺胶和丁丁基胶的胶料中,而普通硫磺迁移速度很高,配加不溶性硫磺后则可避免。
5、 它能保持半成品部件间的黏性,有利于成型操作,而且确保产品硫化的均匀性,保证产品质量。
       不溶性硫磺可用于制造轮胎、胶带、胶管、胶鞋、工业制品和乳胶制品等,并已在橡胶与钢丝的粘合中普遍采用。作为硫化剂使用时,不溶性硫磺可在混炼时直接加入胶料中,普通硫磺宜在开炼机冷辊上加入,最好在其他配合剂加完后再加,。不溶性硫磺可在密炼机上加,但应在排胶前在温度低于90度的条件下加入。当用于软质橡胶时,一般用量为0.2 ~ 5.0质量份,用量于硬质橡胶时,用量可高达25 ~ 40质量份。噻唑类促进剂会增加普通硫磺喷霜的危险。在温度高于90度时,时间过长会引起不溶性硫磺向普通硫磺转化。                    

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