- UID
- 85866
- 精华
- 积分
- 4842
- 胶币
- 个
- 胶分
- 点
- 技术指数
- 点
- 阅读权限
- 70
- 在线时间
- 小时
- 注册时间
- 2013-1-22
- 最后登录
- 1970-1-1
|
发表于 2014-12-12 15:59:01
|
显示全部楼层
弹性: f7 D- [- E8 C Y6 F( e* }( M$ @
橡胶最宝贵特性是弹性。高弹性源于橡胶分子运动,完全由卷曲分子的构象变化所造成的,除去外力后能立即恢复原状,称理想的弹性体。橡胶分子之间的作用会妨碍分子链段运动,表现出粘性或粘度。所以说橡胶的特性是既有弹性又有粘性。影响弹性的因素有形变大小、作用时间、温度等。橡胶分子间的作用增大,分子链的规整性高时,易产生拉伸结晶,有利于强度提高,显示出高弹性。在通用橡胶中的天然、顺丁胶弹性最好,其次是丁腈、氯丁。丁苯与丁基较差。$ h0 X9 _! ]! a/ m/ w
1.橡胶分子结构与弹性的关系
9 q+ \' N$ r# x5 Q i" l分子量越大,对弹性没有贡献的游离末端数量越少;分子链内彼此缠结而导致的“准交联”效应增加,因此分子量大有利于弹性的提高。分子量分布狭窄也对弹性有利。
7 u1 z/ x4 S$ a' \$ e在常温下不易结晶的由柔性分子链组成的高聚物,分子链的柔性越大,弹性越好。3 z& m( y, i1 L3 G4 S' k3 P) L, E
2.硫化体系与弹性的关系& ~: k3 p& |4 u9 Q2 \# a' o' W
随交联密度增加,硫化胶的弹性增大并出现最大值,随后交联密度继续增大,弹性则呈下降趋势。因为适度的交联可减少分子链滑移而形成的不可逆形变,有利于弹性提高。交联过度会造成分子链的活动受阻,而使弹性下降。
. z- u) h) e! u) H0 R! R. _ H一般认为,多硫键交联对链段的约束力较小,故回弹性高,从而主张选用噻唑类、次磺酰胺类促进剂高弹性硫化体系配合,选用硫磺/次磺酰胺(例如S/CZ=2/1.5)或硫磺/胍类促进剂(例如S/DOTG=4/1.0)的硫化体系,硫化胶的回弹性较高,滞后损失较小。
# q: ~; r, {, ]- ]& W按照一般理论,采用普通硫化体系硫化胶的拉伸强度和回弹性应当较好。此处出现与规律不符的现象主要是由于硫化胶的交联密度不同所致。四种硫化体系硫化胶的交联密度大小排列为半有效硫化体系、普通硫化体系、有效硫化体系、平衡硫化体系。
; [! g* X3 Q9 E, C) G3.填充体系与弹性的关系
# H" L+ z2 H5 g/ K6 a炭黑粒径越小,表面活性越大,结构性越高补强性能越好的炭黑,对硫化胶的弹性越是不利。由于硫化胶的弹性完全是由橡胶分子提供的,所以提高含胶率是提高弹性最直接、最有效的方法。因此为了获得高弹性,应尽量减少填充剂用量而提高生胶含量。当要求硫化胶的弹性高同时硬度也高,不可用高活性、大比表面积填料且增加填料用量来提高硬度,否则硬度上升后弹性就下降了。, Q- b9 j$ e0 R
非炭黑补强填充剂会损害橡胶的弹性,增大压缩永久变形。这与在应力作用下,橡胶分子在非活性填充剂表面滑动,除去应力以后,又阻碍分子键的恢复有关。偶联剂的应用可以大大地改善非补强填充剂对硫化胶弹性的影响(改善填充剂的分散性和表面活性)。大多文献资料中都说,随着炭黑粒径的增大,硫化胶的弹性增强,但往往忽略了填充量对硫化橡胶弹性的影响。实际上各种橡胶产品都有一定的硬度和强度要求,如单一地使用低补强性炭黑时,用量需要增大,这样同样会损害橡胶的弹性和恢复。在一定变形量的硫化橡胶中,填充的橡胶分子链的变形量要比实际变形量大,扩大的数值与填充量成比例。变形量的增大同样会影响橡胶分子链的位移位置和恢复,增大永久变形。采用适当地补强剂并用和适当地混合工艺,使混炼胶获得理想的结构形态,可以得到高弹性的硫化橡胶。有些惰性填料(如重质碳酸钙、陶土),填充量不超过30份时,对硫化胶的弹性影响很小。* Q4 i5 w" v/ _9 D" d: p
4.增塑体系与硫化胶弹性的关系( x% ]9 y* l# A* D% C) D" z+ k0 R( z# I! n
一般而言,软化剂对弹性的影响与其和橡胶的相容性有关。软化剂与橡胶的相容性越小,硫化胶的弹性越差。增加软化增塑剂的用量,虽然会使硫化胶的硬度下降,具有增软的作用,但不能增加弹性,反而会使硫化胶的弹性降低(但三元乙丙橡胶是个例外)。在高弹性橡胶制品的配方设计中,应尽可能不加或少加软化增塑剂。 |
|