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橡膠配合技術

分類:行業(yè)新聞 發(fā)布時間:2012-05-16 瀏覽量:0

橡膠的使用性能,大部分是通過添加多達十幾種各類不同的配合材料,靠復雜的“配合技術”來實現(xiàn)的。因此,配合材料的選用及其最優(yōu)配合方法的確定,可說是決定橡膠制品性能和壽命的又一個關鍵因素。橡膠同塑料、纖維完全不同,除極特殊情況外,原料橡膠是不能直接使用的,必須加入相關的配合助劑,通過混煉加工、加熱硫化才能成為有用的硫化橡膠,最終制成各種橡膠制品。硫化是使橡膠從任意形的線形體轉變?yōu)榱Ⅲw的三維結構形態(tài)。最有效的方法是交聯(lián),通常使用硫黃或含硫化合物作為交聯(lián)劑(硫化劑),使橡膠的化學結構形成6種交聯(lián)形式,即分子鏈直接交聯(lián),分子鏈內硫交聯(lián),單硫化物交聯(lián),二硫化物交聯(lián),多硫化物交聯(lián),帶有促進劑殘余先驅體的多硫化物交聯(lián)。交聯(lián)結合形式與橡膠物性的關系見表1 。表1交聯(lián)結合形式與物性

項目C—Sx—CC—S—CC—C
耐應力松弛,耐蠕變性O
耐熱性O
永久變形 O
耐屈撓疲勞性O
抗龜裂擴大性 O
耐磨性 O

注:◎—優(yōu),O-良,△一可。上述6種形式在橡膠中的生成量和生成比常隨所用硫化促進劑的種類、數(shù)量以及作為硫化劑的硫黃的數(shù)量比例和選擇的硫化條件(溫度、時間、壓力)而變化。C—C交聯(lián)主要在非硫交聯(lián)的場合出現(xiàn),通常使用的橡膠交聯(lián)劑有有機過氧化物、酚醛樹脂初期縮合物、對醌二肟、金屬氧化物和硫脲等,視橡膠交聯(lián)部位官能基團的種類和獲得交聯(lián)橡膠的特性而選擇使用。交聯(lián)橡膠的物性因網(wǎng)孔鏈濃度(硫交聯(lián)的為交聯(lián)點濃度的2倍)以及交聯(lián)點的化學結構而變化。拉伸強度、撕裂強度、耐屈撓性等破壞特性各具有其所持最佳網(wǎng)孔鏈濃度,彈性模量、硬度、永久變形等非破壞特性則隨網(wǎng)孔鏈濃度的變化而單一變化。然而,有時也會出現(xiàn)網(wǎng)孔鏈濃度相同,而交聯(lián)點化學結構不同,使拉伸強度等物性發(fā)生很大異常的情況。交聯(lián)橡膠長期使用后其物性會有所下降,視不同橡膠而出現(xiàn)龜裂、硬化,有時是軟化發(fā)黏現(xiàn)象,從而失去實際使用價值。使用各類防老劑可以延緩這種劣化現(xiàn)象,然而由于氧、熱、臭氧、光、有害金屬以及變形等而產(chǎn)生的劣化性,更主要的取決于交聯(lián)點的化學結構。雙鍵少或無雙鍵、結合能大的化學結構組成的橡膠分子,顯示出非常好的耐熱氧化等防劣化性能。橡膠的結晶性對物性的影響也非常大。非結晶橡膠的機械強度只有結晶橡膠的1/10左右,因此,必須加入使其橡膠分子引力增強的補強劑才能達到使用要求。對橡膠最好的補強材料是炭黑和白炭黑,其補強效果可高達10~50倍。為使補強填料能在橡膠中充分分散并與之牢固結合,正如硫化活性劑對于硫化促進劑和硫化劑那樣,補強活性劑和軟化劑、分散劑等工藝配合劑也是必不可少的。因此,橡膠物性與配合劑形成了密不可分的因果關系。本文參考《橡膠制品生產(chǎn)手冊》一書。


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