硫化

硫化是指將熱塑性天然橡膠或合成橡膠轉化為彈性塑料（橡膠）的過程。 隨著硫化，橡膠的大分子之間形成共價交聯，使得分子之間不能再自由移動，從而導致彈性行為。

一種橡膠混合物，由生橡膠、硫磺或供硫物質組成，例如二氯化二硫 (S2Cl2)、催化劑（例如 2-巰基苯并噻唑或四甲基秋蘭姆二硫化物以及氧化鋅和脂肪酸用于提高反應速率）和填料。 如今，通常使用 1.8 至 2.5% 的硫磺和 120 至 160 °C 的溫度進行硫化。 長鏈橡膠分子通過硫橋交聯。 結果，橡膠或橡膠混合物的塑性特性喪失，物質通過硫化過程從塑性狀態轉變為彈性狀態。

與起始產品相比，通過該工藝生產的橡膠具有永 久彈性，在機械應力下恢復到原來的位置，具有更高的撕裂強度、伸長率以及抗老化和天氣影響的能力。

橡膠材料的彈性取決于硫橋的數量。 硫橋越多，橡膠越硬。 硫橋的數量又取決于硫的添加量和硫化的持續時間。 隨著橡膠老化，硫橋被氧橋取代； 橡膠變得易碎和多孔。

除了經典的硫磺硫化外，橡膠通常還使用過氧化物、金屬氧化物或高能輻射進行交聯。 由于含硫的硫化需要雙鍵的存在，這些工藝特別適用于不含雙鍵的橡膠（例如 EPM、EVA）。 金屬氧化物用于氯丁橡膠的交聯。 二丁胺等化合物會加速硫化。 硫化過程可以用測試或測量裝置、硫化計或簡單的流變儀測量并以圖形方式記錄。

氯丁橡膠或氯丁橡膠（CR 橡膠）的硫化是使用金屬氧化物（尤其是 MgO 和 ZnO，有時還有 PbO）進行的。 此外，由于其他加工因素（主要是“焦燒”或“燒焦”，橡膠因受熱影響而過早交聯），促進劑的選擇受其他參數制約。 在固化 CR 橡膠時，最常用的促進劑會產生問題。 亞乙基硫脲（ETU）被用作最重要的促進劑。 雖然這種物質是聚氯丁二烯的一種優秀且經過驗證的催化劑，但它被歸類為對人的身體有毒。

丁苯橡膠（SBR）和丁腈橡膠（NBR）也可以純熱硫化。