硫化儀的主要工作原理是測定膠料在硫化過(guò)程中剪切模量的變化,而剪切模量與交聯(lián)密度成正比,因此測定結果反映了膠料在硫化過(guò)程中交聯(lián)程度的變化,可以測出膠料初始黏度、焦燒時(shí)間、硫化速度、正硫化時(shí)間和過(guò)硫返原性等重要參數。硫化儀測得的硫化曲線(xiàn)廣泛地用于原材料和配方的研究,為加工生產(chǎn)提供數據。除此之外硫化儀還大量用于生產(chǎn)的質(zhì)量控制、監督以及產(chǎn)品質(zhì)量的鑒定。硫化儀應具有精度為士0.3℃的溫度測量裝置,還應有插入試樣內的溫度傳感器來(lái)檢查溫度分布。試樣應是均勻、室溫存放的,并應盡可能無(wú)殘留空氣。
硫化過(guò)程可以分三個(gè)階段:
第一階段為誘導階段:先是硫磺分子和促進(jìn)劑體系之間反應生成一種活性更大的中間化合物,然后進(jìn)一步引發(fā)橡膠分子鏈,產(chǎn)生可交聯(lián)的自由基或者離子。
第二階段為交聯(lián)反應階段:可交聯(lián)的自由基或者離子與橡膠分子鏈之間產(chǎn)生連鎖反應,生成交聯(lián)鍵。
第三階段為網(wǎng)構形成階段:此階段的前期交聯(lián)反應已趨于完成, 產(chǎn)生的交聯(lián)鍵發(fā)生重排和裂解反應, 在此階段的后期交聯(lián)反應已基本停止, 隨之而發(fā)生的主要是交聯(lián)鍵重排和 熱裂解的反應,最后得到網(wǎng)格穩定的硫化膠。