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发表于 2015-5-21 08:19:48
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回复 9楼的 长夜漫漫 的帖子
在设计耐热橡胶配方时,硫化体系的选择很重要。 不同的硫化体系,形成不同的交联
6 X( T" y8 F* j f# Q: V键,从而造成不同的硫化胶网络类型。 不同硫化体系可以形成如下的交联结构:
8 |% Z8 F9 c8 C# j— 6)’ —) G* x- m7 O, J% B
第三篇 特种橡胶的配方设计) L" {! T a- R+ [6 v
( !)—"—"— ( 过氧化物交联);3 L7 W) }8 @7 ]+ |8 J5 v1 b
( #)、 ( $)单硫键—"—%—"— ( 低硫 & 高促 & 金属氧化物);
' @$ x3 q4 v2 O6 K9 S( ’)二硫键—"—%—%—"— ( 低硫 & 高促 & 金属氧化物);
( t- I5 J' ]& E/ T8 J3 K( ()多硫键—"—%, d$ I# v1 a9 Z7 P5 I
!—"— ( 高硫 & 促进剂 & 金属氧化物);
x) K) X0 l1 [2 N( ?2 |" ^- l( ))多硫键 & 离子键 ( 高硫 & 促进剂 & 金属氧化物)
/ I$ U: a% f3 D( B4 y各种交联键的键能和吸氧速度不同。 键能愈大则硫化胶的耐热性愈好, 吸氧速度越
`7 E/ w u* y, w. o) T- a7 C慢,硫化胶的耐热氧老化性能越好。 不同类型交联键的键能与吸氧速度如表 * + ** 所示。
, r+ n9 a7 h8 M" [7 k. M6 ?$ [表 * + ** 不同类型交联键的键能和吸氧速度
+ S% ?* Q% M+ F% U S交联键类型) u" C8 p. ? A9 Z7 s }
键解离能
- F8 X$ X9 q* n1 Z, -$!. + /0. + *
1 M7 \' \5 p: v, q( q7 R6 d吸 氧 速 度 i$ X4 B! v' ]) y* R
*112下在空气中吸氧达 13 45时的时间 , 6
9 ~0 ]6 I3 D) L—"—"— 78 **95 P0 O. q; j( f9 t" S
—"—%—"— 84 48
2 m0 s+ w7 I4 S, [6 _9 }0 ~$ `6 I( P, ?—"—%
; A$ N! }3 g4 R$ a!—"— :; + :9 :;1 \: c" M( \" J3 Y- T) r
由表 * + ** 可见, 不同类型交联键的热稳定性按如下顺序排列:—"—"— < —"—# I- F! w: ?9 Y* c9 u
%"— < —"—%
2 u7 L9 B# W0 Z+ O) }!—"—。 在常用的硫化体系中,过氧化物硫化体系的耐热性最好。 过氧化
: k' p/ n9 O* `6 C6 j) D物在不同类型的橡胶中,脱氢反应中所需要的能量也不同。 即使过氧化物自由基所赋予- e' V1 v1 h9 s3 g" s" Z
的能量相同,但交联密度也会有所不同。 一般说来, 硅橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡9 Q: t }6 U8 e9 F1 g# v6 `/ n. {
胶、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物 ( =>?)、氯化聚乙烯和聚氨酯橡胶, 都可以用过氧化物充分- z6 c4 _+ B" D6 |
硫化。 过氧化物也可使丁腈橡胶达到满意的硫化,但过氧化物硫化天然橡胶、丁苯橡胶和! _+ \ x5 z; }5 ^- d0 ~
顺丁橡胶时则有问题;而丁基橡胶非但不能用过氧化物硫化,反会被过氧化物所分解。: A# A8 Y# J7 s: W9 Q( w
橡胶的结构对过氧化物硫化有决定性的影响。 例如, 含有乙烯基 1 3 *:5 @ 1 3 45 的
* w4 F, K1 @* l4 m3 G) |; H3 ~/ K! P甲基乙烯硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶的硫化时间, 为不含乙烯基的甲基苯基硅橡胶+ f: g+ ~$ M( Y) s
的一半。 w5 l, h& L! m; B# w
目前,三元乙丙橡胶的耐热配合,几乎都采用过氧化物硫化。 用过氧化物硫化的三元
9 x: |1 W* H! |8 g— 84; —) P+ [; ?: j0 r6 j# H- A
第一章 耐热橡胶
6 D0 G( a2 \! c. C c9 g. }乙丙橡胶硫化胶的耐热性优于其他低硫、高硫硫化体系,见图 ! " !#。2 J; w* U/ ]" Q% {. E' s% W0 r
用过氧化物硫化的三元乙丙橡胶硫化胶,经长时间热老化后的物理性能如表 ! " !$。
Z- K$ i5 m. L, u表 ! " !$ 热老化对过氧化物硫化的 %&’( 硫化胶性能的影响$ U: [, ^2 Z3 u/ B. i( l! H
温 度( \5 d% ], Q9 @4 v, x
) */ T+ _+ ?1 z$ c" R; x. O( y
老化时间
5 k/ G X% o' R1 A) +, C/ q/ G( W5 M1 r. B
!##,定伸应1 N. S. y6 J) z- d' z
力 ) (&-
3 Q# O, z9 D r( C9 |3 T9 I. B, a拉伸强度6 W5 L: X0 d, Y* T& _
) (&-! E! B, w8 ]2 Y+ \4 q6 o+ l, A
扯断伸长率
7 A2 c8 T$ D8 T) `) ,
" A; v. l4 F' {5 @硬度 ( 邵尔 .)- `1 I9 v: F ?* K4 o* I8 |
) 度9 Z% t% ~0 ^. q" L8 m' \) P1 B
— — !/0 !#/1 12# 12
% e$ A; W) c2 v3 }$ C4 g!## !##3 !/4 5/1 1!# 10
7 l( \: I- K9 |- v0 F!$# !##3 $/# 3/# 2$# 0$/ R+ N3 E3 p H
!21 !##3 $/6 4/6 $1# 01
! d) I& n E( u- o, p! N& i!1# $6# $/3 4/1 $$# 0!/ {8 a* }1 k5 ^4 u' |5 K
!1# 1#6 2/$ 1/4 !0# 004 E4 a# M) v. }5 _
!1# 466 — 6/# 4# 4$0 v# _. @( V6 j6 }0 Z
!1# !##3 — 1/2 6# 36, c4 L4 q0 E% ~) J$ R ?9 n
单独使用过氧化物硫化三元乙丙橡胶时, 存在交联密度低、热撕裂强度低、硫化返原
3 I( f. @' d9 x. ~" Q( F2 z/ B( Y等问题。 因此用过氧化物硫化三元乙丙橡胶时,要避免单独使用有机过氧化物,最好是用
+ H& J1 p9 C3 |- h: h某些共交联剂或活性剂并用。 例如加入少量硫黄能提高过氧化物硫化胶的力学性能, 但
; P5 C7 p/ J' @1 e" g# s. _其耐热性有所降低。 而用其他共交联剂代替硫黄时,其耐热性不降低;这类共交联剂硼双$ A% [4 b7 J& j# k0 T; w9 C
马来酰亚胺、三烯丙基氰尿酸酯、对苯醌二肟、三烯丙基柠檬酸酯、六亚甲基二胺、7(7’5 ?$ Y9 M9 z. `, e+ o
等。 例如使用对苯醌二肟作为三元乙丙橡胶过氧化物硫化的共交联剂时, 只要配合 #/$
' a/ ]# P$ j8 Q9 R8 ?3 I8 ! 质量份,其硫化胶的耐热性就显著提高,见表 ! " !2。 |
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