一个完整的硫化体系主要由硫化剂、活化剂、促进剂组成。硫化反应是一个多元组分参与的复杂的化学反应过程。它包含橡胶分子与硫化剂及其他配合剂之间发生的一系列化学反应。在形成网状结构时伴随着发生各种副反应。其中，橡胶与硫黄的反应占主导地位，它是形成空间网络的基本反应。

          硫化过程可分为三个阶段。第一阶段为诱导阶段。在这个阶段中，先是硫黄、促进剂活化剂的相互作用，使氧化锌在胶料中溶解度增加，活化促进剂，使促进剂与硫黄之间反应生成一种活性更大的中间产物；然后进一步引发橡胶分子链，产生可交联的橡胶大分子自由基（或离子）。第二阶段为交联反应，即可交联的自由基（或离子）与橡胶分子链产生反应生成交联键。第三阶段为网络形成阶段，此阶段的前期，交联反应已趋完成，初始形成的交联键发生短化、重排和裂解反应，最后网络趋于稳定，获得网络相对稳定的硫化胶。

      在硫化过程中，橡胶的各种性能随硫化时间而变化。将橡胶的某一种性能的变化与硫化时间作曲线图，即得硫化历程图。天然橡胶在硫化过程中，拉伸强度、回弹性、伸长率和溶胀性能都是按照出现极大值或极小值的动力学曲线而变化的。而对于带有乙烯侧基的丁苯橡胶、丁腈橡胶等，在硫化过程中也有质量类似的变化，只不过在较长的硫化时间内，各种性能的变化较为平坦，曲线出现的极大或极小值不甚明显。在工艺加工中正确掌握这种变化规律，焦烧热硫化硫化平坦！过硫化以控制橡胶的性能是非常重要的。

      在硫化过程中，胶料各种性能变化的转折时硫化时间间，主要决定于生胶的性质、硫化条件、配合剂。硫化历程图尤其是硫化体系配合剂的性质和用量。因此，研究硫化过程对于研究硫化配合剂和正确掌握配方技术极有裨益。通常，多采用橡胶的某一项物性随硫化时间的变化曲线，来表征硫化的历程和胶料性能变化的规律。用拉伸强度与硫化时间的变化关系曲线来描述整个硫化历程的，故称为硫化历程图。

橡胶硫化对橡胶结构和性能的影响

硫化对结构与性能的影响：

      在橡胶制品生产过程中，硫化是最后一道加工工序。在这道工序中，橡胶经过一系列复杂的化学反应，由线型结构变成体型结构，失去了混炼胶的可塑性具有了交联橡胶的高弹性，进而获得优良的物理 机械性能、耐热性、耐溶剂性及耐腐蚀性能提高橡胶制品的使用价值和应用范围。

硫化前：线性结构，分子间以范德华力相互作用；

性能：可塑性大，伸长率高，具有可溶性；

硫化时：分子被引发，发生化学交连反应；

硫化后：网状结构，分子间以已化学键结合；

结构：（1）化学键；（2）交联键的位置；（3）交联程度；（4）交联  ；               

性能: （1）力学性能(定伸强度.硬度.拉伸强度. 伸长率.弹性  （2）物理性能  （3）化学稳定性硫化后；

橡胶的性能变化：

以天然橡胶为例，随硫化程度的提高；

（1）力学性能的变化（弹性. 扯断强度. 定伸强度. 撕裂强度. 硬度）提高（伸长率. 压缩永久变形. 疲劳生热）降低

（2）物理性能的变化透气率、透水率降低 不能溶解，只能溶胀 耐热性提高

（3）化学稳定性的变化

化学稳定性提高，原因：

a. 交联反应使化学活性很高的基团或原子不复存在，使老化反应难以进行

b . 网状结构阻碍了低分子的扩散，导致橡胶自由基难以扩散

橡胶硫化条件的选取及确定

一、硫化压力

（1）橡胶制品硫化时都需要施加压力，其目的是：

a.防止胶料产生气泡，提高胶料的致密性；

b.使胶料流动，充满模具，以制得花纹清晰的制品

c.提高制品中各层（胶层与布层或金属层、布层与布层）之间的粘着力，改善硫化胶的物理性能（如耐屈挠性能）。

（2）一般来说，硫化压力的选取应根据产品类型、配方、可塑性等因素决定。

（3）原则上应遵循以下规律：可塑性大，压力宜小些；产品厚、层数多、结构复杂压力宜大些；薄制品压宜小些，甚至可用常压。

硫化加压的方式有以下几种：

(1) 液压泵通过平板硫化机把压力传递给模具，再由模具传递给胶料

(2) 由硫化介质（如蒸汽）直接加压

(3) 由压缩空气加压

(4) 由注射机注射

 

二、硫化温度和硫化时间

 

      硫化温度是硫化反应的最基本条件。硫化温度的高低，可直接影响硫化速度、产品质量和企业的经济效益硫化温度高，硫化速度快，生产效率高；反之生产效率低

提高硫化温度会导致以下问题：

 

(1) 引起橡胶分子链裂解和硫化返原，导致胶料力学性能下降

(2) 使橡胶制品中的纺织物强度降低

(3) 导致胶料焦烧时间缩短，减少了充模时间，造成制品局部缺胶

(4) 由于厚制品会增加制品的内外温差，导致硫化不均

硫化温度的选取应综合考虑橡胶的种类、硫化体系及制品结构等因素