硫化工藝是防滑絕緣橡膠板生產中的環節,它對終產品的性能起著決定性作用。硫化過程本質上是在熱、壓力和時間的作用下,通過硫化劑(如硫磺或其他交聯劑)使橡膠分子鏈之間發生交聯反應,形成三維網絡結構的過程。這一過程對橡膠板的性能影響主要體現在以下幾個方面:
1. 物理機械性能:
* 強度與彈性: 硫化程度直接影響橡膠的拉伸強度、撕裂強度、定伸應力、硬度和彈性。硫化不足時,交聯密度低,分子鏈間作用力弱,導致強度低、硬度低、變形大、彈性差,產品易變形、不耐磨。硫化過度(過硫)則會使分子鏈過度交聯甚至斷裂,導致橡膠變硬、發脆,拉伸強度和彈性下降,同樣影響使用壽命。
* 耐磨性: 適當的硫化程度賦予橡膠良好的耐磨性能。硫化不足時橡膠太軟,易被磨耗;硫化過度則變硬發脆,同樣不耐磨。硫化工藝需找到佳平衡點。
2. 絕緣性能:
* 電氣性能: 硫化程度對橡膠的絕緣電阻、介電強度和體積電阻率等關鍵電氣性能有顯著影響。硫化不足時,橡膠內部可能存在未反應的助劑、低分子量物質或微小氣泡(硫化不足可能導致氣體排出不充分),這些都會成為漏電流通道,降低絕緣電阻和耐電壓性能。充分且均勻的硫化能形成致密、均勻的交聯網絡,有效隔離導電通路,提高電氣絕緣性能。過硫則可能因分子鏈降解產生缺陷或極性基團,同樣可能損害絕緣性。
3. 耐老化性能:
* 耐熱氧老化、耐臭氧老化: 硫化形成的交聯網絡結構是橡膠抵抗熱、氧、臭氧等外界因素侵蝕的基礎。硫化程度不足,網絡結構不完善,橡膠分子鏈上的不飽和雙鍵更易被氧化或臭氧攻擊,導致老化加速,性能迅速劣化。適當的硫化能提供較好的防護。但過硫會導致交聯鍵類型改變(如生成較多的多硫鍵,其穩定性較差)或分子鏈斷裂,反而降低耐老化性。
4. 耐化學介質性能:
* 硫化形成的交聯網絡決定了橡膠抵抗溶劑溶脹和化學介質侵蝕的能力。交聯密度越高,橡膠越不易被溶劑溶解或過度溶脹。因此,硫化程度直接影響橡膠板的耐油、耐化學品性能。
5. 防滑性能:
* 硫化工藝會影響橡膠表面的微觀形態和硬度。硫化不足可能導致表面過軟,實際使用時易產生塑性變形,反而降低摩擦力;硫化過度則使表面過硬,同樣不利于提供足夠的抓地力。適當的硫化能保持橡膠的彈性和適宜的硬度,結合特定的表面花紋設計,才能實現佳的防滑效果。
6. 外觀與內部質量:
* 硫化壓力有助于排除膠料中的空氣,減少內部氣泡和孔隙,提高產品的致密性、均一性和外觀質量。這對于絕緣橡膠板至關重要,因為內部氣泡是電氣擊穿的薄弱點。
總結:
硫化工藝是一個需要控制的動態平衡過程。硫化時間、溫度、壓力等參數必須根據配方進行優化,以達到佳的硫化程度(正硫化)。硫化不足或硫化過度都會對防滑絕緣橡膠板的機械強度、彈性、絕緣性能、耐老化性、耐化學性以及防滑效果產生影響,嚴重時甚至導致產品失效。因此,科學合理地設計和管理硫化工藝,是確保防滑絕緣橡膠板具備優異綜合性能的關鍵所在。
