硅橡胶制品为什么需要硫化？

发布时间：2024-05-13 人浏览

硅橡胶一般均为高度饱和的结构，硫化活性较低，经过硫化后才有了较高的应用价值，硅橡胶制品的力学性能大大提高，具有不变粘，不易断裂，弹性大，耐高温，抗拉强度大，在有机溶剂中不溶于水等特点。

当然也不是所有的硅橡胶制品都需要硫化，像一些热塑性硅胶就不需要硫化，但是天然橡胶和合成硅橡胶是需要使用硫化剂来硫化的。

硫化是指通过加入硫化剂，使其与硅橡胶中的分子链发生双键反应，形成硫化交联结构，从而改善硅橡胶的性能，使硅橡胶更适用于各种工业应用。

从微观来说，是高分子链从二维链状变成三维网状结构，又叫交联结构，从而获取更好的耐热性、耐溶剂性等。

从宏观来说，提高的物理机械性能，比如硬度、拉伸强度、伸长率、尺寸稳定等。

硫化能给硅橡胶带来很多优点，如提升弹性模量、耐磨性、硬度和耐极端温度等性质，同时也有一些缺点，如硫化时间长、硫化温度高、硫化过程中易产生气泡等。

硅橡胶制品一般采用热硫化工艺，主要有以下几种工艺，均采用高温硫化

热空气硫化：将硅橡胶制品暴露在加热空气中，通过热空气中的氧气与硅橡胶发生氧化反应，从而实现硫化，这是一种相对较慢的硫化方法。

加热硫化：将硅橡胶制品置于高温炉中，通过加热使硫化剂发挥作用，引发硅橡胶的硫化反应，这种方法需要较长的硫化时间。

压缩硫化：在高温和高压下，硅橡胶制品与硫化剂发生反应，实现硫化，这种方法常用于生产较大尺寸和复杂形状的硅橡胶制品。

过氧化物硫化：使用过氧化物类化合物作为硫化剂，通过加热触发过氧化物的分解，产生自由基引发硅橡胶的硫化反应，这种方法适用于一些特殊的硅橡胶体系。

硅橡胶硫化分两个阶段：

第一阶段分为生胶、补强剂、添加剂、硫化剂和结构控制剂进行原材料混炼，得到硅橡胶原材料，将原料调配为半成材料；

第二阶段在将材料与成品材质放入模具中，通过模压，挤出，挤压，注射等工艺，受热成型以及产品的催化固化。

工艺条件的设定：

硫化温度直接影响硅橡胶硫化速度和制品的质量。与所有化学反应一样，硫化反应随着温度升高而加快，易于生成较多的低硫交联键；硫化温度低，则速度慢，生成效率低，生成较多的多硫交联键。

硫化剂的种类和使用量会影响硫化反应的速率和效果。其用量越大，硫化速度越快，可以达到的硫化程度也越高。但硫化剂在硅橡胶中的溶解度是有限的，过量的硫化剂会由胶料表面析出，俗称“喷硫”。

硫化时间的长短会影响硅胶制品的质量和性能。时间过短，硫化程度不足（亦称欠硫），成型的产品不熟。时间过长，硫化程度过高（俗称过硫），产品会冒泡或者爆边。