硫化時間對橡膠制品性能的影響顯著,硫化不足會導(dǎo)致力學(xué)性能下降、動態(tài)性能受損、耐化學(xué)腐蝕性能降低和熱老化性能變差;硫化過度則會使力學(xué)性能劣化、動態(tài)性能下降、耐化學(xué)腐蝕性能受損和熱老化性能變差。以下從硫化不足和硫化過度兩方面進(jìn)行具體分析:
硫化不足的影響
1.力學(xué)性能下降:硫化不足時,橡膠分子間的交聯(lián)密度較低,材料表現(xiàn)為強(qiáng)度不足、撕裂易裂開、彈性較差。未充分硫化的橡膠在高溫或高應(yīng)力下容易發(fā)生形變,無法滿足實際使用需求。
2.動態(tài)性能受損:硫化不足的橡膠制品動態(tài)模量較低,材料內(nèi)部摩擦(滯后損失)大,容易發(fā)熱,從而加速老化或疲勞破壞。這會影響橡膠制品在循環(huán)載荷下的表現(xiàn)和使用壽命。
3.耐化學(xué)腐蝕性能降低:硫化不足的橡膠分子間空隙較大,化學(xué)介質(zhì)容易滲透,導(dǎo)致材料的抗腐蝕能力下降。
4.熱老化性能變差:由于交聯(lián)鍵較少,分子鏈更易因熱或氧化而降解,硫化不足的橡膠制品熱老化性能較差。
硫化過度的影響
1.力學(xué)性能劣化:過長的
硫化時間會使橡膠變得過于硬脆,抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率下降,甚至可能出現(xiàn)裂紋。這是因為交聯(lián)密度過高,分子鏈間的活動空間受限,導(dǎo)致材料變得僵硬和脆弱。
2.動態(tài)性能下降:硫化過度的橡膠制品動態(tài)模量過高,材料變得僵硬,缺乏足夠的彈性響應(yīng),降低了使用壽命。此外,過硫化可能導(dǎo)致高頻振動中的能量耗散增加。
3.耐化學(xué)腐蝕性能受損:雖然交聯(lián)密度高可以減少化學(xué)介質(zhì)的滲透,但過硫化引起的分子鏈斷裂會削弱其抗腐蝕能力。
4.熱老化性能變差:交聯(lián)過度會導(dǎo)致橡膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的脆性增加,當(dāng)長期暴露在高溫環(huán)境中時,反而容易裂解和失效。
