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NEWS分類(lèi):行業(yè)新聞 發(fā)布時(shí)間:2012-05-16 瀏覽量:2
橡膠的使用性能,大部分是通過(guò)添加多達(dá)十幾種各類(lèi)不同的配合材料,靠復(fù)雜的“配合技術(shù)”來(lái)實(shí)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(shuō)是決定橡膠制品性能和壽命的又一個(gè)關(guān)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(guān)的配合助劑,通過(guò)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(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw的三維結(jié)構(gòu)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(xué)結(jié)構(gòu)形成6種交聯(lián)形式,即分子鏈直接交聯(lián),分子鏈內(nèi)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(jìn)劑殘余先驅(qū)體的多硫化物交聯(lián)。交聯(lián)結(jié)合形式與橡膠物性的關(guān)系見(jiàn)表1 。表1交聯(lián)結(jié)合形式與物性
項(xiàng)目 | C—Sx—C | C—S—C | C—C |
耐應(yīng)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(kuò)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(jìn)劑的種類(lèi)、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(shí)間、壓力)而變化。C—C交聯(lián)主要在非硫交聯(lián)的場(chǎng)合出現(xiàn),通常使用的橡膠交聯(lián)劑有有機(jī)過(guò)氧化物、酚醛樹(shù)脂初期縮合物、對(duì)醌二肟、金屬氧化物和硫脲等,視橡膠交聯(lián)部位官能基團(tuán)的種類(lèi)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(diǎn)濃度的2倍)以及交聯(lián)點(diǎn)的化學(xué)結(jié)構(gòu)而變化。拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)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(shí)也會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)孔鏈濃度相同,而交聯(lián)點(diǎn)化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,使拉伸強(qiáng)度等物性發(fā)生很大異常的情況。交聯(lián)橡膠長(zhǎng)期使用后其物性會(huì)有所下降,視不同橡膠而出現(xiàn)龜裂、硬化,有時(shí)是軟化發(fā)黏現(xiàn)象,從而失去實(shí)際使用價(jià)值。使用各類(lèi)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(diǎn)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。雙鍵少或無(wú)雙鍵、結(jié)合能大的化學(xué)結(jié)構(gòu)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(jié)晶性對(duì)物性的影響也非常大。非結(jié)晶橡膠的機(jī)械強(qiáng)度只有結(jié)晶橡膠的1/10左右,因此,必須加入使其橡膠分子引力增強(qiáng)的補(bǔ)強(qiáng)劑才能達(dá)到使用要求。對(duì)橡膠最好的補(bǔ)強(qiáng)材料是炭黑和白炭黑,其補(bǔ)強(qiáng)效果可高達(dá)10~50倍。為使補(bǔ)強(qiáng)填料能在橡膠中充分分散并與之牢固結(jié)合,正如硫化活性劑對(duì)于硫化促進(jìn)劑和硫化劑那樣,補(bǔ)強(qiáng)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(guān)系。本文參考《橡膠制品生產(chǎn)手冊(cè)》一書(shū)。