分類:行業(yè)新聞 發(fā)布時間:2013-12-23 瀏覽量:3
若將彈性體在低溫下放置,則會喪失其特征彈性而硬化。為了區(qū)別低溫下彈性體的性狀,將其分為“結晶化”(一次轉變點)和“玻璃化”(二次轉變點)。結晶化是指高分子鏈段按一定方向規(guī)整排列,形成了結晶結構。因此,若通過拉伸或壓縮來提高分子排列的取向度,容易產生結晶。氯丁膠在結晶性這點上,類似于天然橡膠,其純膠配方的拉伸強度之所以大,也可以認為和天然膠相同,是起因于結晶性。各種彈性體都存在一個最佳結晶溫度,高于或低于此溫度時,結晶速率都會減慢。已結晶的試料受熱后,結晶會熔解,即能夠熔解回復到原來的無結晶狀態(tài)。此過程是完全可逆的。結晶化還是時間的因數(shù),結晶化所需時間因聚合物不同而不同,從幾分鐘到幾個月不等。關于結晶速率的簡單測定方法,可舉出如下三種。①硬度測定法硬度隨結晶的進展而上升。因此,測定了硬度,即可用來衡量結晶進展的程度。將試料在一定溫度下放置,測定其從原來的硬度上升一定值(10格或20格)時所需要的時間,便可確定結晶速率。測定中要注意使硬度計溫度和試料放置溫度保持一致。②貝克達爾體積膨脹測定法 。 采用膨脹計可以測定達到半結晶時的時間。先測定作為溫度函數(shù)的彈性體的比容,并將其和結晶態(tài)及非結晶態(tài)進行比較,即可求得半結晶狀態(tài)。測定氯丁膠時,如采用硅油,可防止氯丁膠本身的膨脹。③壓縮永久變形測定法采用美國標準ASTMD-1229規(guī)定的方法.該法是利用彈性隨結晶的進展而運漸消失,變形回復時間顯著增長的現(xiàn)象.將試料解除壓縮狀態(tài)30min后,其壓縮變形能保持90%以上時,即認為已經結晶,至此所需的時間,定為結晶時間。氯丁膠在低溫下硬度和定伸應力上升,彈性下降,大致有以下三個原因:由于大分子熱運動的能量減小,橡膠本身逐漸硬化;玻璃化溫度較小的范圍內,硫化膠很快轉變?yōu)椴AЩ癄顟B(tài);結晶過程決定的硬度緩慢增加。氯丁橡膠的缺點是耐寒性較差,低于所有通用橡膠和多種特種橡膠。影響氯丁膠結晶速率的因素有聚合物類型、配合方法及溫度,但最主要的因素是聚合物類型?,F(xiàn)將氯丁膠按結晶速率進行分類,可分為以下四類。①高度抗結晶型:GRT、WD、WRT、WXJ、WK。
?、谥械瓤菇Y晶型:GN、GS、GN-A、WB、WX。
?、鄣偷瓤菇Y晶型:W、WM-I、WHV。
?、芸焖俳Y晶型:HC、AD、AC、CG。硫化可大幅度改進抗結晶性能。通過硫化,W型的抗結晶性可提高4倍,WRT型可提高9倍。這可以理解為,由于交聯(lián)反應而形成的交聯(lián)點不能進行結晶,故抗結晶性能得以改善,如果不考慮其他物性,硫化程度越深,將越能改進抗結晶性。因此,定伸應力也就可以看作是衡量抗結晶性的大致指標。若采用硫黃硫化,雖然硫黃交聯(lián)點也有助于提高抗結晶性能,但必須考慮和耐熱性的平衡。在實際配方中,為改進物性和降低成本,往往要多用填充劑,但因為結晶化僅與氯丁膠聚合物鏈段本身有關,故填充劑的種類和用量對抗結晶性無直接影響。但增塑劑例外,它對抗結晶性的影響較大。石油系和煤焦油系軟化劑會延遲結晶速率,酯類增塑劑則有加速結晶的作用。本文參考《氯丁橡膠加工與應用》一書。
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