分類:行業新聞 發布時間:2012-05-16 瀏覽量:5
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”來實現的。因此,配合材料的選用及其最優配合方法的確定,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為立體的三維結構形態。最有效的方法是交聯,通常使用硫黃或含硫化合物作為交聯劑(硫化劑),使橡膠的化學結構形成6種交聯形式,即分子鏈直接交聯,分子鏈內硫交聯,單硫化物交聯,二硫化物交聯,多硫化物交聯,帶有促進劑殘余先驅體的多硫化物交聯。交聯結合形式與橡膠物性的關系見表1 。表1交聯結合形式與物性
項目 | C—Sx—C | C—S—C | C—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,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、數量以及作為硫化劑的硫黃的數量比例和選擇的硫化條件(溫度、時間、壓力)而變化。C—C交聯主要在非硫交聯的場合出現,通常使用的橡膠交聯劑有有機過氧化物、酚醛樹脂初期縮合物、對醌二肟、金屬氧化物和硫脲等,視橡膠交聯部位官能基團的種類和獲得交聯橡膠的特性而選擇使用。交聯橡膠的物性因網孔鏈濃度(硫交聯的為交聯點濃度的2倍)以及交聯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孔鏈濃度,彈性模量、硬度、永久變形等非破壞特性則隨網孔鏈濃度的變化而單一變化。然而,有時也會出現網孔鏈濃度相同,而交聯點化學結構不同,使拉伸強度等物性發生很大異常的情況。交聯橡膠長期使用后其物性會有所下降,視不同橡膠而出現龜裂、硬化,有時是軟化發黏現象,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象,然而由于氧、熱、臭氧、光、有害金屬以及變形等而產生的劣化性,更主要的取決于交聯點的化學結構。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《橡膠制品生產手冊》一書。
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