橡胶的硫化及成型加工
一、 天然胶 合成胶
橡胶：天然橡胶 合成橡胶（通用合成橡胶、特种合成橡胶）
单纯的天然橡胶或合成橡胶（称为生橡胶或生胶），做成的制品性能很差，用途也有限，必须在橡胶中加入各种助剂，在经过加工成型和硫化过程，才能得到性能优良，一定形状和规格是我橡胶制品。
二、硫化的涵义
橡胶分子间的作用力较小，在室温下受到较大的外力拉伸时为产生很大的应变，是分子链间发生相对位移，产生永久变形，即存在有塑性流动。为了防止这种形变，常常利用“硫化过程”，是大分子之间相互交联以阻止其流动。
“硫化过程”简称“硫化”，踏实具有高弹性的线型高聚物转变成交联网状结构的高聚物。硫化中采用的硫磺成为硫化剂。硫化前的橡胶称为生橡胶或生胶，硫化后成为硫化橡胶或熟橡胶（俗称橡皮）。硫化前后，由于橡胶大分子结构的改变使它的性能发生很大的变化（见表1）
硫化剂
硫化剂是一类使橡胶有线型长链分子转变为网状大分子的物质。
除了采用硫磺外，天然橡胶还可以用其他有机化合物使之“硫化”交联，如有机过氧化合物、亚硝基化合物、双偶氮脂及酚醛树脂等，也可用高能辐射方法使之交
硫化，又称为热硫化，是橡胶制品生产中最后一个历程。混炼胶经压制所得具有一定形状的半成品，在特定的温度和压力下反应一段时间（称为硫化时间），胶料中的生胶和配合剂等会发生一系列的化学反应你，是原处于塑性状态的橡胶转变成一定形状的弹性橡胶制品。为了获得性能良好的制品，必须正确配合好硫化剂及其他配合剂的种类和用量，控制与确定最适宜的硫化温度，压力和时间。 硫化历程
橡胶硫化过程：
完整的硫化体系主要有硫化剂、活化剂、促进剂组成。硫化反应可分为三个阶段 诱导阶段：先是硫磺、促进剂、活化剂的相互作用，是氧化锌在胶料中溶解度增加，活化促进剂，是促进剂与硫磺之间反应生成一种活性更大的中间产物。 对应硫化曲线→焦烧阶段：操作焦烧时间、剩余焦烧时间。它的长短关系到生产加工安全性，决定于胶料配方成分，主要受促进剂的影响。
操作焦烧时间：橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的焦烧时间。 剩余焦烧时间：胶料在模型中加热保持流动性的时间。
交联阶段：可交联的自由基（或离子）与橡胶分子链产生反应，生成交联键 对应硫化曲线→热硫化阶段：时间长短决定于温度和胶料配方。温度越高，促进剂用量越多，硫化速度也越快。
曲线的斜率大小代表硫化反应速度，斜率越大，硫化反应速率越快，生产效率越高。
网络形成阶段：此阶段的前期，交联反应已趋形成，初始阶段的交联键发生短化、重排和裂解反应，最后网络趋于稳定，获得网络相对稳定的硫化胶。
对应硫化曲线→平坦硫化阶段：网络形成的前期，交联反应已基本完成，继而发生交联键的重排、裂解等反应，胶料强力曲线出现平坦期，平坦硫化时间取决于胶料配方。
过硫化阶段：网络形成的后期，存在着交联的重排，由于此时主要是交联键及键段的热裂解反应，因此胶料的弹力性能显著下降
橡胶的多种性能都随着硫化时间变化而产生连续变化。如果把橡胶硫化过程中的某一项性能的变化与硫化时间作曲线图，可以得到硫化历程图。
橡胶历程图基本呈卧S 形，刚开始胶料的温度较低，因而胶料的黏度较大，随着胶料不断加热温度上升，胶料的黏度下降，经过一定时间后胶料开始硫化交联，胶料黏度（强度）不断上升，达到最大值是进入硫化动态平衡，此时强度维持基本不变，最后橡胶开始裂解（或结构化），强度下降。整个橡胶历程图按各过程的实质分为焦烧阶段（期）、热硫化阶段（期）、平坦阶段（期）、过硫化阶段（期）四个阶段（期）。 图
硫化工艺条件
硫化三要素：硫化的压力、温度、时间
温度：橡胶的硫化反应依赖于温度，随着温度升高，硫化反应速度加快，生产效率高，易于生成较多的低硫交联键。反之，硫化温度低，硫化速度慢，生产效率低，易于生成较多的多硫交联键。显然，要获得高的生产效率，应尽可能采用较多的硫化温度，而硫化温度的高低决定于胶料配方中的橡胶品种和硫化体系，也与产品的形状、大小。厚薄等因素和本厂的工艺条件有关。
过高的温度会引起橡胶分子链的裂解和发生硫化返原现象（尤其是天然橡胶），是性能下降且工艺控制困难。
选择适当的硫化温度，对保障产品质量和提高硫化效率，有十分重要的意义 压力：常压与高压
常压硫化适于胶布等薄壁制品，而模压制品需要较高的压力。这是因为在硫化过程中，胶料中的一些挥发分（如原材料中的水分，半成品加工过程中混入的加工助剂如汽油等）在高温下释放出来，一些多层制品层间夹带的空气也会跑出去，
对制品会产生不良的影响。所有，硫化时，硫化时必须施加高的压力，使挥发分和空气从模型排气孔排出。此外，在压力条件下，胶料对气体的溶解度增大，也减小了微观气泡的产生。
硫化加压的方式：液压泵通过平板硫化机把压力传递给模型，再由模型传递给胶料的平板加压；由硫化介质直接加压，如蒸气加压：以压缩空气加压，即热空气加压；由个体硫化机加压及注压机注压等。
硫化压力的作用：1 防止制品在硫化过程中产生气泡，提高胶料的致密性 2是胶料易于流动和充满模腔
3提高胶料的致密性和提高胶料与骨架材料的密着性
4有助于硫化胶物理机械性能的提高
硫化时间
在一定的硫化温度和压力的作用下，只有经过一定的硫化时间才能达到符合设计要求的硫化程度。
硫化时间的一般确定方法
通常，橡胶制品的硫化时间应在胶料达到正硫化的范围内，根据制品的性能要求进行选取，并且还要根据制品的厚度和布层骨架等的进行调整。期确定程序如下： 1根据半成品的正硫化时间 按物理机械性能法或硫化仪法确定半成品（试片）胶料的正硫化时间。
2确定成品硫化时间 根据试片的正硫化时间确定成品硫化时间
缩短硫化时间、提高硫化效率的途径主要有以下两个。
1提高硫化温度
2调整配方
第二章 硫化介质和硫化工艺方法
2.1硫化介质：橡胶硫化多数情况下是在加热的条件下进行的，除了用电加热板传导模具在加热胶料外，对胶料加热还需要一种能传递热能的介质，这种介质称称~
具有优良的硫化介质的条件是：1、具有优良的导热性和传热性;2、具有较高的蓄热能力3、具有比较宽的温度范围；4、对橡胶制品及硫化设备没有污染性和腐蚀性
饱和蒸汽、过热水、热空气、固体熔融液
2.2硫化工艺方法：室温硫化法、冷硫化法、热硫化法
第三章 硫化设备
平板硫化机 卧式硫化罐 注射硫化剂 鼓式硫化机 个体硫化机 外胎定型硫化机、立式硫化机