基本介紹

形成新的碳環(huán)或雜環(huán)的反應(yīng)過程，也稱閉環(huán)縮合或成環(huán)縮合。環(huán)合一般形成芳香族的六元碳環(huán)以及五元和六元雜環(huán)，因為這些環(huán)比較穩(wěn)定，而且容易生成。

大多數(shù)環(huán)合過程是先由兩個反應(yīng)物分子在適當(dāng)位置發(fā)生縮合反應(yīng)而連接成一個分子，但此時還沒有形成新環(huán)，然后在這個分子內(nèi)部的適當(dāng)位置再環(huán)合形成新環(huán)。為了以經(jīng)濟合理的方式，形成預(yù)期的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩個反應(yīng)物須在分子中的適當(dāng)位置有反應(yīng)性基團，而且價廉易得。

大多數(shù)環(huán)合過程要脫落一個小分子，如H2O、NH3、HCl、HBr、C2H5OH、H2等。為了促進小分子的脫落，常常要用縮合促進劑。例如：脫水環(huán)合，常在濃硫酸中進行；脫鹵化氫環(huán)合常常要用縛酸劑，有時還要用銅催化劑；脫氫環(huán)合常在無水三氯化鋁、二氯化二硫或氫氧化鉀存在下進行，有時還要加入溫和氧化劑；脫醇或脫氨環(huán)合，常在酸或堿的催化作用下進行。有些環(huán)合過程并不脫落任何小分子，這時反應(yīng)物分子中要有雙鍵或三鍵。

“硫化”一詞有其歷史性，因最初的天然橡膠制品用硫磺作交聯(lián)劑進行交聯(lián)而得名，隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在可以用多種非硫磺交聯(lián)劑進行交聯(lián)。因此硫化的更科學(xué)的意義應(yīng)是“交聯(lián)”或“架橋”，即線性高分子通過交聯(lián)作用而形成的網(wǎng)狀高分子的工藝過程。從物性上即是塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠或硬質(zhì)橡膠的過程?！傲蚧钡暮x不僅包含實際交聯(lián)的過程，還包括產(chǎn)生交聯(lián)的方法。

硫化過程可分為哪四個階段？各有什么特點？

通過膠料定伸強度的測量（或硫化儀）可以看到，整個硫化過程可分為硫化誘導(dǎo)，預(yù)硫，正硫化和過硫（對天然膠來說是硫化返原）四個階段。

硫化誘導(dǎo)期（焦燒時間）內(nèi)，交聯(lián)尚未開始，膠料有很好的流動性。這一階段決定了膠料的焦燒性及加工安全性。這一階段的終點，膠料開始交聯(lián)并喪失流動性。硫化誘導(dǎo)期的長短除與生膠本身性質(zhì)有關(guān)，主要取決于所用助劑，如用遲延性促進劑可以得到較長的焦燒時間，且有較高的加工安全性。

硫化誘導(dǎo)期以后便是以一定速度進行交聯(lián)的預(yù)硫化階段。預(yù)硫化期的交聯(lián)程度低，即使到后期硫化膠的扯斷強度，彈性也不能到達(dá)預(yù)想水平，但撕裂和動態(tài)裂口的性能卻比相應(yīng)的正硫化好。

到達(dá)正硫化階段后，硫化膠的各項物理性能分別達(dá)到或接近最佳點，或達(dá)到性能的綜全平衡。

正硫化階段（硫化平坦區(qū)）之后，即為過硫階段，有兩種情況：天然膠出現(xiàn)“返原”現(xiàn)象（定伸強度下降），大部分合成膠（除丁基膠外）定伸強度繼續(xù)增加。

對任何橡膠來說，硫化時不只是產(chǎn)生交聯(lián)，還由于熱及其它因素的作用產(chǎn)生產(chǎn)聯(lián)鏈和分子鏈的斷裂。這一現(xiàn)象貫穿整個硫化過程。在過硫階段，如果交聯(lián)仍占優(yōu)勢，橡膠就發(fā)硬，定伸強度繼續(xù)上升，反之，橡膠發(fā)軟，即出現(xiàn)返原。