硫化返原的概念和影響

硫化返原是指在橡膠硫化過程中，由于硫化溫度過高或硫化時間過長，導致已經(jīng)形成的硫化交聯(lián)鍵發(fā)生斷裂，橡膠分子鏈發(fā)生重新排列，從而使橡膠的性能下降的現(xiàn)象。這通常表現(xiàn)為橡膠的拉伸強度、彈性、硬度等物理性能的降低.

硫化返原的原因

硫化返原的主要原因包括橡膠分子鏈在高溫下的裂解、硫化交聯(lián)鍵的斷裂，以及硫化條件不適宜（如硫化溫度過高、硫化時間過長）。天然橡膠因其分子結(jié)構(gòu)的特點，在硫化過程中更容易發(fā)生返原現(xiàn)象.

硫化返原對橡膠制品的質(zhì)量有著顯著的負面影響。硫化返原是指在硫化過程中或者硫化后，由于溫度等條件的影響，已經(jīng)形成的硫化交聯(lián)鍵發(fā)生斷裂，導致橡膠的分子結(jié)構(gòu)重新排列，從而使橡膠的物理性能下降。這主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

力學性能下降：硫化返原會導致橡膠的拉伸強度、定伸應(yīng)力和彈性等力學性能降低，影響橡膠的承載能力和耐用性。

耐熱老化性能惡化：硫化返原的橡膠在高溫下更容易發(fā)生進一步的交聯(lián)鍵斷裂，加速橡膠的老化過程，減少橡膠制品的使用壽命。

動態(tài)疲勞性能降低：硫化返原會導致橡膠的動態(tài)疲勞性能下降，這對于承受周期性載荷的橡膠部件尤為不利，可能會導致過早失效。

回彈性減弱：硫化返原會影響橡膠的回彈性，使得橡膠在受力后恢復原始形狀的能力減弱，影響橡膠的緩沖性能。

外觀和尺寸穩(wěn)定性受損：硫化返原可能導致橡膠制品的表面出現(xiàn)龜裂或變形，影響制品的外觀質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性。

為了應(yīng)對硫化返原帶來的問題，橡膠工業(yè)界采取了多種措施，如優(yōu)化硫化體系、調(diào)整硫化條件、使用特種配合助劑以及并用其他品種的橡膠等，以提高橡膠制品的抗硫化返原性能。這些措施有助于確保橡膠制品能夠在各種使用條件下達到預期的性能標準。

檢測橡膠制品是否存在硫化返原現(xiàn)象，可以通過以下幾種方法進行：

1. 觀察法

通過肉眼觀察橡膠制品的表面和截面，看是否有裂紋、氣泡或硬化等現(xiàn)象。硫化返原可能導致橡膠表面出現(xiàn)微小的裂縫，這些裂縫在放大鏡下可能更為明顯。

2. 物理性能測試

使用拉力試驗機等設(shè)備測試橡膠的拉伸強度、彈性和硬度等物理性能。硫化返原會導致這些性能下降，通過對比測試數(shù)據(jù)與正常標準，可以判斷橡膠是否發(fā)生了硫化返原。

3. 硫化曲線分析

利用硫化儀對橡膠樣品進行硫化處理，并繪制硫化曲線。硫化曲線可以顯示硫化過程中的轉(zhuǎn)矩變化，通過分析硫化曲線的特征，如最大轉(zhuǎn)矩、硫化平坦期等，可以判斷橡膠是否經(jīng)歷了硫化返原。硫化曲線的下降趨勢如果在硫化結(jié)束后仍持續(xù)，可能表明硫化返原的發(fā)生。

4. 化學分析

通過傅里葉變換紅外光譜（FTIR）等化學分析手段，可以檢測橡膠中硫化交聯(lián)鍵的類型和數(shù)量。硫化返原會導致多硫鍵的斷裂，通過分析橡膠的化學結(jié)構(gòu)變化，可以識別硫化返原現(xiàn)象。

5. 熱空氣老化試驗

將橡膠樣品置于高溫空氣中進行加速老化試驗，硫化返原會加速橡膠的老化過程。通過比較老化前后的性能變化，可以間接判斷硫化返原的發(fā)生。

在實際操作中，結(jié)合多種檢測方法可以更準確地判斷橡膠制品是否存在硫化返原現(xiàn)象。實驗室條件下，物理性能測試和硫化曲線分析是常用的檢測手段。在生產(chǎn)現(xiàn)場，可能更多依賴于觀察法和快速的物理性能測試來進行初步篩選。

防止硫化返原的措施

為了防止硫化返原，可以采取以下措施：

合理設(shè)計硫化體系，選擇低硫高促的半有效硫化體系或有效硫化體系，使用硫磺給予體替代部分硫磺，或采用過氧化物-硫磺/促進劑硫化體系.

適當調(diào)整硫化條件，通過精確計算硫化時間、硫化溫度來確定適宜的硫化條件，尤其是對于厚橡膠制品，可以采用時溫等效原理來計算天然膠在特定溫度下的等效硫化時間.

使用特種配合助劑，如后硫化穩(wěn)定劑、抗硫化返原劑等，來提高天然膠的抗硫化返原性能.

并用其他品種橡膠，如順丁橡膠、丁苯橡膠等，這些橡膠具有較好的抗硫化返原性能.

通過上述措施，可以有效地降低或消除硫化返原現(xiàn)象，提高橡膠制品的質(zhì)量和使用壽命。