橡胶的硫化一直是人们关注的焦点,橡胶硫化过程中交联网络的演变直接关系到橡胶硫化工艺条件的选择,进而影响到橡胶硫化制品性能的优劣。逾渗理论及其模型是一个处理庞大无序系统的有效理论模型,在诸多方面已经有了十分广泛和有效的应用,本文将逾渗理论与橡胶在硫化过程中交联网络的演变过程联系起来,综合运用了橡胶加工分析仪(RPA-2000)、核磁共振交联密度仪(NMR-CDS)和MSC.Marc软件以及其它常规的研究手段,对不同促进剂、不同硫化体系的NR、BR和SBR三种橡胶的硫化转矩和交联密度数据进行了逾渗分析。分析结果证明:橡胶硫化交联网络的演变在传统的硫化起步点的确存在着突变现象,即橡胶硫化网络的演变过程的确是一种逾渗现象,这种突变与经典的逾渗理论有所相似,但又有所不同。橡胶硫化交联网络作为庞大的无序系统的一种,有着其自身的特点。研究工作中,通过溶解/溶胀法和在硫化转矩曲线、交联密度曲线上做切线的方法分别得到了橡胶硫化网络的临界转变时间,三者得出的数值基本相同。其中以交联密度得到的临界转变时间略小于溶解/溶胀法和通过硫化转矩曲线得到的临界转变时间。实验结果表明:橡胶硫化网络演变过程的逾渗阈值与诸多因素有关,包括橡胶种类(橡胶结构)、硫化条件及硫化体系等;其中NR、BR、SBR/DM促进剂体系的逾渗阈值相近,约为0.22-0.26;而NS促进剂体系的逾渗阈值差别较大;NS促进剂的不同硫黄硫化体系的逾渗阈值相近。这说明促进剂不同时逾渗阈值不同;阈值的大小,与硫化温度关系不大。应用逾渗理论分析了硫化网络在局部初级交联结构形成阶段和基本网络形成阶段的临界行为,结果表明,在相同网络发展阶段使用同种表征方法,三种橡胶的临界指数基本相同。在小于逾渗阈值的临界转变区域,临界指数很小,但规律性不强;在大于逾渗阈值的临界转变区域,由硫化转矩曲线和交联密度线性拟合得到的临界指数都约为1,与De Genns使用Ginsbury模型和Potts模型通过理论推导得出的结论一致,即在硫化过程中临界转变区域的网络演变服从相同的标度律。在对炭黑填充胶料的研究中发现,炭黑的加入对橡胶硫化交联网络的演变过程影响较大,其硫化网络不再遵循相同的标度律,临界指数大于1,炭黑含量越高,临界指数越小。用MSC.Marc软件模拟硫化交联网络在一定应力下的应变进一步表明,SBR网络转变的逾渗阈值约为0.3左右,与实验得到的阈值相符。另外,在对硫黄用量为0.3-2.0范围内硫黄与橡胶硫化完成后的交联密度和硫化转矩关系的研究中,通过硫黄作为桥梁联结了橡胶的宏观性能与微观结构,统计上得出了NR、BR、SBR在此浓度范围内硫化转矩与交联密度之间的线性关系。