硫化时间对橡胶制品性能的影响显著,硫化不足会导致力学性能下降、动态性能受损、耐化学腐蚀性能降低和热老化性能变差;硫化过度则会使力学性能劣化、动态性能下降、耐化学腐蚀性能受损和热老化性能变差。以下从硫化不足和硫化过度两方面进行具体分析:
硫化不足的影响
1.力学性能下降:硫化不足时,橡胶分子间的交联密度较低,材料表现为强度不足、撕裂易裂开、弹性较差。未充分硫化的橡胶在高温或高应力下容易发生形变,无法满足实际使用需求。
2.动态性能受损:硫化不足的橡胶制品动态模量较低,材料内部摩擦(滞后损失)大,容易发热,从而加速老化或疲劳破坏。这会影响橡胶制品在循环载荷下的表现和使用寿命。
3.耐化学腐蚀性能降低:硫化不足的橡胶分子间空隙较大,化学介质容易渗透,导致材料的抗腐蚀能力下降。
4.热老化性能变差:由于交联键较少,分子链更易因热或氧化而降解,硫化不足的橡胶制品热老化性能较差。
硫化过度的影响
1.力学性能劣化:过长的
硫化时间会使橡胶变得过于硬脆,抗拉强度和断裂伸长率下降,甚至可能出现裂纹。这是因为交联密度过高,分子链间的活动空间受限,导致材料变得僵硬和脆弱。
2.动态性能下降:硫化过度的橡胶制品动态模量过高,材料变得僵硬,缺乏足够的弹性响应,降低了使用寿命。此外,过硫化可能导致高频振动中的能量耗散增加。
3.耐化学腐蚀性能受损:虽然交联密度高可以减少化学介质的渗透,但过硫化引起的分子链断裂会削弱其抗腐蚀能力。
4.热老化性能变差:交联过度会导致橡胶内部结构的脆性增加,当长期暴露在高温环境中时,反而容易裂解和失效。
