硫磺在橡胶硫化时起什么作用（橡胶硫化中硫磺的作用）

硫在工业硫磺粉橡胶硫化中的作用

1839年和1843年，固特异和汉库克发现，当天然橡胶与硫磺一起加热时，它会变成一种固体和弹性物质。这个过程就是硫化。聚硫用作硫化剂。从硫磺硫化橡胶的发现开始，由于其成本低、来源丰富、质量好，至今仍广泛应用于橡胶工业。它不仅可用于天然橡胶，也可用于二烯合成橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊二烯橡胶和丁腈橡胶)的硫化。不饱和度低的丁基橡胶和一些硫化速度快的三元乙丙橡胶有时可以用硫磺硫化。.生产中不再单独使用硫磺来硫化橡胶。罪魁祸首在于单独用黄色硫化反应慢，硫化时间内硫量大，硫化胶结构复杂，性能差。但为了便于对比和解释，有机硫化会促进硫化。反应体系的性质，单独讨论硫磺硫化的问题。一、硫的性质和品种天然硫分子是八个硫原子的环状结构，空间结构为冠配位(如图3-3)。它是淡黄色或黄色固体物质，不溶于水，溶于二硫化碳(CS2，室温下为菱形晶体，熔点为113)。硫的八元环在159就能断裂，当被橡胶大分子的双键极化后，开环能降低，在140就能打开。开环产生的活性双硫(S8)可与橡胶反应。

橡胶工业中常用的硫磺有以下品种

1.粉状硫磺是将块状硫磺粉碎、过筛后得到的。它的细度是200目以上，特殊情况下也有600目以上的。

2.沉淀的硫和氢氧化钙一起加热生成多硫化钙，然后加入稀 沉淀硫。其粒径为1 ~ 5微米。纯度高，在胶料中分散性好，但成本高，仅用于高档产品。

3.胶态硫(高分散硫)粉状硫或沉淀硫加入保护胶体(分散剂)，球磨或胶体磨研磨。其粒径为1 ~ 3微米，适用于橡胶乳制品。

4.不溶性硫磺是将粉状硫磺加热至沸点，倒入冷水中淬火而成。它是透明的无定形弹性硫磺，不溶于二硫化碳。用这种硫磺不会喷硫，也不容易产生早期硫化。非常适合高温和短时间硫化。价格比较贵。一般用于特别重要的产品。5.表面处理硫磺在硫磺颗粒表面包覆一层油和异丁烯，有利于分散。用2.5%的油和硫磺做糊，分散效果也很好。

二、混炼胶中硫的特性为了获得质量均匀的橡胶制品，硫必须均匀地分布在混炼胶中。了解硫磺在橡胶中的溶解、扩散和结晶对正确制定工艺非常重要。硫磺能溶于橡胶，但溶解度不大。随着温度的升高，溶解度增大，但当橡胶冷却时，溶解度减小。超过饱和量的硫容易沉淀在橡胶表面，变成细晶。这种现象被称为 硫磺喷雾和喷雾；。

喷硫现象破坏了硫在胶料中的分散均匀性，导致硫化质量下降。也会降低橡胶表面的附着力，给加工生产造成困难。如果化合物中硫的量不超过室温下硫在化合物中的溶解度，则在室温下不会喷出。，使用不溶性硫磺可以有效避免喷硫。三、橡胶与硫磺的化学反应硫磺主要用于天然橡胶和二烯类一般合成橡胶(丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶)，也可用于三元乙丙橡胶和丁基橡胶的硫化。

硫磺在室温下不会与橡胶发生反应。为了使硫易于反应，S8环必须裂解，裂解所需能量为268.0kj/mo1。，要用硫磺硫化橡胶，就必须提高橡胶的温度

所需能量太高，所以生成单硫双基团的概率很小。多硫化物双基团形成后，会与橡胶分子发生反应。反应的位置会发生在橡胶分子的双键和双键附近的碳原子上。这是因为双键不饱和，容易进行自由基的加成反应，超共轭效应使-碳原子上的氢原子活跃，容易进行自由基的取代反应。在橡胶的简单硫硫化反应中，除了橡胶双键位和-碳位的多硫化物交联外，还可能产生邻位交联和分子内硫环化合物。，还有共轭三烯的生成反应。

随着硫化时间的延长，多硫化物交联键的分解和重排增多，分解的硫会生成硫环化合物。，硫环化合物的量增加。大量硫环化合物的形成消耗了大量的活性硫，降低了交联效率。其实硫交联橡胶的反应极其复杂。除了上述反应外，还可以发生许多其他反应。，分子内硫环化合物的形成将不利于硫化橡胶性能的提高和弹性的降低。而主链上的共轭二烯结构化学稳定性不够，容易产生老化等化学反应，会降低性能。，用硫磺硫化橡胶只是时间长，硫化交联效率低，硫化橡胶性能差，所以硫磺必须和硫化促进剂、活化剂一起使用。

硫磺可以硫化氯磺化聚乙烯橡胶吗橡胶中加入硫磺的作用是什么？