溫度影響硫化
橡膠的物性
有幾個概念,如彈性、打擊彈性(回彈性)、彈性與模量、壓縮永久變形、扯斷永久變形等,它們之間的關係,不易表述清楚現把我個人的理解提出與大家討論。
彈性——橡膠的彈性應是琿論上的一個概念,它表示橡膠分子鏈段和側基內旋轉的難易程度,或是橡膠分子鏈柔順及分子間作用力的大小。對於硫化橡膠,其彈性還與交聯網絡密度及規整性有關。彈性與扯斷永久變形——我們常說天然橡膠的彈性很好,但它的扯斷永久變形往往是很大的,這主要是天然橡膠伸長率很大,伸長過程中造成網絡的破壞及分子鏈的位移很大,斷裂後的恢複曆程長和不可恢複的部分增加。如果以定伸長的永久變形作比較,天然橡膠的永久變形就不一定很大了。打擊彈性或回彈性是在定負荷(或定能量)條件下測定的,其彈性的大小與硫化膠的交聯程度或模量有直接的關係,表述的是橡膠彈性和粘性(或吸收)的綜合。
壓縮永久變形是在定變形條件下測定的,其值的大小與橡膠的彈性及恢複能力有關。
一、橡膠的彈性
1.橡膠的種類
彈性取決於橡膠分子鏈的內旋轉難易,分子間作用力的大小。如天然膠、順丁膠、丁基膠、矽橡膠等被認為彈性好的橡膠。
2.分子量的大小
影響分子鏈的卷曲程度、無用未端的數量。分子量大,彈性較好。
3.共聚橡膠的化學組成及結構
丁苯膠、中隨苯乙烯和丙烯腈含量的增加彈性變差。乙丙橡膠中,丙烯的含量為4O~5O%時彈性最好,這時形成的共聚物是無規共聚物,如果乙烯含量超過7O%,形成較長的乙烯嵌段,長乙烯嵌段易形成結晶而使乙丙膠失去彈性。
二、補強填充劑對硫化膠脆性溫度的影響非炭黑補強填充劑會損害橡膠的彈性,增大壓縮永久變形。這與在應力作用下,橡膠分子在非活性填充劑表麵滑動,除去應力以後,又阻礙分子鍵的恢複有關。偶聯荊的應用可以大大地改善非補強填充劑對硫化膠彈性的影響(改善填充劑的分散性和表麵活性)大多文獻資料中都說,隨著炭黑粒徑的增大,硫化膠的彈性增強,但往往忽略了填充量對硫化橡膠彈性的影響。實際上各種橡膠產品都有一定的硬度和強度要求,如單一地使用低補強性炭黑時,用量需要增大,這樣同樣會損害橡膠的彈性和恢複。在一定變形量的硫化橡膠中,填充的橡膠分子鏈的變形量要比實際變形量大,擴大的數值與填充量成比例。變形量的增大同樣會影響橡膠分子鏈的位移位置和恢複,增大永久變形。欧宝官方体育app下载適當地補強劑並用和適當地混煉工藝,使混煉膠獲得理想的結構形態,可以得到高彈性的硫化橡膠。
三、軟化劑和增塑劑
軟化劑通常指與橡膠相容性是很好的酯類或樹脂,增塑劑指與橡膠相容性好的油或樹脂。它們既可增加橡膠的彈性(降低分子問的作用力、增加分子鏈柔順性),又可能提高分子鏈的移動性。但是這兩種影響可以通過軟化劑、增塑劑的合理用量和並用,以及適當的加工工藝來調節,使得到彈性良好的硫化橡膠。在某些場合,可以起到特殊的效果。