摘要：主要論述了如何改進(jìn)HX—0365膠輥硫化分子結(jié)構(gòu)，并通過合理的工藝控制，產(chǎn)品達(dá)到要求的表面粗糙度，實(shí)現(xiàn)膠輥磨礪后不經(jīng)處理直接上車使用，并具有處理膠輥的抗繞性、耐磨性、硬度穩(wěn)定性和優(yōu)異的成紗質(zhì)量水平。
關(guān)鍵詞：不處理；膠輥；分子結(jié)構(gòu)；潛移
0 前言
隨著表面不處理膠輥的推廣應(yīng)用，目前對(duì)膠輥的研究課題已由傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)向其微觀結(jié)構(gòu)，即分子的交聯(lián)狀態(tài)、交聯(lián)密度所反映到膠輥表面的致密程度——表面粗糙度。影響膠輥表面粗糙度的因素除了生產(chǎn)過程中的因素外，起主要作用的是組成膠輥內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)；而影響分子結(jié)構(gòu)的主要因素是產(chǎn)品的硫化體系和硫化過程的控制；本文中就膠輥的硫化體系和硫化過程中的控制進(jìn)行討論。
1 硫化過程中硫黃與橡膠的作用
橡膠的硫化是在一定溫度的作用下，膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由線型結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，并改變膠料原來(lái)的物理機(jī)械性能所發(fā)生的變化。硫化反應(yīng)的過程包含橡膠分子與硫化劑及其它配合劑之間發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)以及在形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)伴隨發(fā)生的各種副反應(yīng)。在眾多反應(yīng)中仍以橡膠分子與硫化劑之間的反應(yīng)為主，它是生成大分子網(wǎng)構(gòu)的基本反應(yīng)．其反應(yīng)歷程為三個(gè)階段：第一階段為誘導(dǎo)階段，在這一階段中，先是硫黃分子和促進(jìn)劑體系之間反應(yīng)生成一種活性更大的中間化合物，然后進(jìn)一步引發(fā)橡膠分子鏈，產(chǎn)生可交聯(lián)的自由基(或離子)。第二階段為交聯(lián)反應(yīng)階段，即可交聯(lián)的自由基與橡膠分子之間產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，生成交聯(lián)鍵。第三階段為網(wǎng)構(gòu)形成階段，在此階段的前期交聯(lián)反應(yīng)已趨于完成，產(chǎn)生的交聯(lián)鍵發(fā)生重排和裂解等反應(yīng)；在此階段的后期交聯(lián)反應(yīng)已基本停止，隨之發(fā)生的主要是交聯(lián)鍵重排和裂解的反應(yīng)，最后得到網(wǎng)構(gòu)穩(wěn)定的硫化膠。
1．1 硫黃的結(jié)構(gòu)與裂解
通過紅外光譜測(cè)試表明，硫黃的存在是以穩(wěn)定的S8環(huán)形式存在，它的裂解是需較高的能量，一是均裂——自由基裂解；二是異裂——離子型裂解。
1．2 硫黃與橡膠的化學(xué)反應(yīng)
硫黃與橡膠的化學(xué)反應(yīng)可分為硫黃與橡膠的自由基反應(yīng)和硫黃與橡膠的離子型反應(yīng)(反應(yīng)方程式略)。
1．3 促進(jìn)劑參與硫黃硫化反應(yīng)
促進(jìn)劑與硫黃作用生成不穩(wěn)定的化合物，在硫化過程中可析出活化形式的硫并與橡膠分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)再生成促進(jìn)劑；不穩(wěn)定的化合物不析出活化硫，而直接與橡膠分子反應(yīng)實(shí)現(xiàn)硫化。
1．4 活性劑的作用
活性劑是一些金屬氧化物和一些脂肪酸，其作用是提高硫化反應(yīng)活性，ZnO可以和促進(jìn)劑(如M)生成絡(luò)合物(硫醇鋅)
2XSO+Zn(XS)2[硫醇鋅]+H2O
Zn(XS)2可形成兩種不同形式的絡(luò)合物：Zn(XS)2的活性高于促進(jìn)劑，在硬脂酸或胺等堿類物質(zhì)存在下O(或N)可作用到絡(luò)合物中的鋅原子上，使Zn—S鍵不牢固，產(chǎn)生親核的硫原子可襲擊硫環(huán)，使硫環(huán)裂解進(jìn)入絡(luò)合物進(jìn)行傳遞硫黃的反應(yīng)，使硫黃被活化生成硫醇鋅的多硫化物。這多硫化物就是實(shí)際的硫化劑。巰基苯并噻唑(促進(jìn)劑—M)R的促進(jìn)硫化作用：巰基苯并噻唑在硫化過程中，本身首先發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)體系中有過氧化物存在時(shí)會(huì)消耗過氧化物。促進(jìn)劑M可分解出自由基，當(dāng)硫化體系中含有元素硫以及活性劑(氧化鋅)時(shí)，在硫化條件下會(huì)加速硫化反應(yīng)。
1．5 硫黃．促進(jìn)劑-活性劑體系的硫化橡膠結(jié)構(gòu)
關(guān)于這種體系硫化橡膠的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖中：[a]單硫交聯(lián)；[b)雙硫交聯(lián)；[c]多硫交聯(lián)[x=3-6]；[d]鄰位交聯(lián)[n=1～6]；[e]引附屬于共同的或相鄰的碳原子上的交聯(lián)；[f]橡膠分子內(nèi)單硫環(huán)；[g]橡膠分子內(nèi)雙硫環(huán)；[h]多硫—促進(jìn)劑側(cè)基；[i]共軛二烯；[j]共軛三烯；[k]附加的網(wǎng)狀復(fù)物；[1]C-C交聯(lián)。
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