橡膠的硫化（交聯(lián)）過程是橡膠結構連續(xù)變化的過程，這使橡膠在物理及化學性質方面發(fā)生變化。橡膠在硫化過程中物理機械性能的變化如圖1-2所示。由圖可知，不同結構的橡膠，在硫化過程中物理機械性能的變化雖然有不同的趨向，但大部分性能的變化卻基本一致，即隨著硫化時間的增加，除了扯斷伸長率和永久變形是下降的外，其余指標均是提高的。這是因為生膠是線型結構，其分子鏈具有運動的獨立性，表現(xiàn)出可塑性大、伸長率高，并具有可溶性。經(jīng)硫化后，在分子鏈之間形成交聯(lián)鍵而成為空間網(wǎng)狀結構，分子間除次價力外，在分子鏈彼此結合處還有主價力發(fā)生作用，交聯(lián)鍵的存在，使分子鏈間不能產(chǎn)生相對滑移，但鏈段運動依然存在。所以硫化膠比生膠的拉伸強度大、定伸應力高、扯斷伸長率小而彈性大，并失去可溶性而只產(chǎn)生有限溶脹。

　　一個完整的硫化體系主要由硫化劑、活性劑、促進劑所組成。硫化反應是一個多元組分參與的復雜的化學反應過程。它包含橡膠分子與硫化劑及其他配合劑之間發(fā)生的一系列化學反應，在形成網(wǎng)狀結構時伴隨著發(fā)生的各種副反應。其中，在硫黃硫化體系中，橡膠與硫黃的反應占主導地位，它是形成空間網(wǎng)絡的基本反應。整個硫化過程可分為三個階段，第一階段為誘導階段，在這個階段中，先是硫黃、促進劑、活性劑的相互作用，使氧化鋅在膠料中溶解度增加，活化促進劑，使促進劑與硫黃之間反應生成一種活性更大的中間產(chǎn)物；然后進一步引發(fā)橡膠分子鏈，產(chǎn)生可交聯(lián)的橡膠大分子自由基（或離子）。第二階段為交聯(lián)反應，即可交聯(lián)的自由基（或離子）與橡膠分子鏈產(chǎn)生反應，生成交聯(lián)鍵。第三階段為網(wǎng)絡形成短化、重排和裂解反應，最后網(wǎng)絡趨于穩(wěn)定，獲得網(wǎng)絡相對穩(wěn)定的硫化膠。

 

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