橡胶制品表面喷霜物的鉴定

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腈橡胶的硫化体系介绍 3 o+ k5 k, Y2 `- ~ a% ?) R1 ~/ ^ 丁腈橡胶具有优良的耐油性,目前,它已作为一种通用耐油性橡胶广泛用于机车车辆制动机用的隔膜!Y型圈!密封圈以及胶垫等制品"此类密封制品是整个制动机的关键部件,其性能的好坏直接影响行车安全"在这些耐油橡胶制品的使用过程中,由于工作环境的需要,除了要求具有优良的耐油性外,还要求具有非常好的低温耐塞性能,而丁腈橡胶的耐寒性不足,从而影响了耐油制品的使用寿命[1]"鉴于此,本工作优化设计了以丁腈橡胶为主体材料的试验配方,使其低温耐寒性有了很大的提高" 1 r" Y# Y6 B$ E) Y8 T, f9 P 1 实验 ) ~, b9 K% D7 W! r" T0 ?$ I ( ^1 G: n$ f' @9 t4 g5 B4 P) \! G111 主要原材料 NBR,牌号N1845,德国拜耳公司产品;N1965,台湾合成橡胶公司产品;JSR250S,日本合成橡胶公司产品;BR,牌号9000,上海高桥石油化工公司产品;其他均为工业级市售产品"112 基本配方生胶100,氧化锌7,硬脂酸115,4010NA115,MB115,硫化剂+促进剂5,炭黑55,软化剂35,其他助剂4;合计21015" # g6 Z' c* O; c3 H0 s" h* _/ [113 试验仪器与设备 ! q# I2 j8 e) ^1 u: v 9 N. H; ]4 b! x) L* W; r2 WX(S)K-160开炼机,上海橡胶机械一厂产品;Y33-50A型平板硫化机,江西萍乡无线电专用设备厂产品;XY-1型橡胶硬度计,SJCW-4橡胶低温脆性试验机,DXLL-10000电子拉力试验机,上海化工机械四厂产品;XDY型橡胶压缩耐寒试验机,天津市材料试验机厂产品" 114 测试方法 & x+ J8 ^# A, \1 u* W/ M 所有测试均按现行相应国家标准或橡胶行业标准执行" ; J0 [& P- n7 j- q1 W9 k2 结果与讨论 + H# B0 h1 ~ {* C$ {6 X6 f 7 q- m0 ^6 j6 L6 e @211 主体材料的选择 % j: c1 q! O+ z( r$ C D' n+ u$ Q 在丁腈橡胶中,丙烯腈含量的高低对硫化胶料的各项性能有较大的影响,丁二烯链段分子极性小,柔顺性好,提供耐寒性;丙烯腈链段分子极性大,柔顺性差,提供耐油性"实践证明,低丙烯腈含量(18%~20%)的NBR能在满足耐油性的前提下,具有优良的耐寒性,故选其作为主体材料进行研究和试验" 7 I) ?; M4 m; | + p3 z2 i: }2 F6 Y, K. T% A21111 不同品种的NBR胶料的性能比较 8 U/ a: V% y( e) @NBR是一种通用的合成橡胶,因品种的不同,生胶的分子结构和其他性能有所差别,对低温耐寒性也有比较大的影响"本工作考察了3种不同牌号的低丙烯腈含量的NBR,并进行了对比试验,其性能见表1"由结果可知,这3种NBR的耐油性能相差不大,但JSR250S的低温脆性和压缩耐寒性能均优于N1845和N1965"分析原因,可能是由于JSR250S的丙烯腈含量分布范围比其他两种NBR要宽一些,从而使整个分子链具有更好的柔顺性"故选用丁腈橡胶JSR250S做为主体材料" 21112 NBR/BR并用与NBR单用胶料性能的比较 根据相关资料介绍[2],NBR与BR并用可以提高胶料的低温耐寒性能"并用BR,相当于降低了胶料的丙烯腈含量,同时也降低了整个分子链的极性,从而达到提高耐寒性的目的"对NBRBR并用与NBR单用所得胶料的性能进行了比较,结果见表2" 由表2可以看出,NBR并用了一定量BR后,对胶料耐油性影响不大,但低温耐寒性能有所提高,因此,选用NBR/BR并用作为生胶体系"对并用配比量作了进一步的试验考察,结果见表3"从表中可以看出,随着BR配比量的增加,胶料的伸长率和低温耐寒性能越来越好,但拉伸强度和耐油性逐渐降低"当两者并用达到80/20时候,耐寒性提高较小,而耐油性和强度均有较大幅度的下降"综合比较,最终选用配比为85/15的生胶作为主体材料" ) S1 F% |3 o! l; N" U# A212 硫化体系对胶料性能的影响 硫化配合剂的选择对胶料的性能有着重要的影响"NBR常用硫化体系有硫黄硫化体系!含硫化合物硫化体系!过氧化物硫化体系以及复合硫化体系,本工作考察了这4种硫化体系对胶料性能的影响,结果见表4"结果表明,利用硫黄硫化体系,其强度和伸长率性能比较好,但压缩耐寒系数很低;用含硫化合物进行硫化,所得胶料的强度又偏低,耐油性较差;用过氧化物硫化,拉伸强度差于硫黄硫化体系,但压缩耐寒系数较高;选用复合硫化体系,除了伸长率稍低于过氧化物硫化体系以外,其他各项性能均较优"综合考虑,利用复合硫化体系进行硫化所得胶料的物理机械性能最佳" 213 补强体系对胶料性能的影响 . Q7 X8 e7 k8 m" K' t& B 5 t- H; R% d9 ?$ x0 }! D丁腈橡胶属于一种非结晶性!无定型的聚合物,本身的拉伸强度比较低,耐寒性能好的低丙烯腈含量的NBR拉伸强度则更低,因此胶料必须进行补强,才具有实用价值,炭黑是丁腈橡胶的主要补强剂"工业应用的炭黑品种很多,不同品种的炭黑具有不同的结构度和粒径,从而具有不同的补强效果,对胶料的物理机械性能有着重要的影响"本工作对5种不同品种的通用型炭黑进行了试验比较,结果见表5" 从表中可以看出,各种类的炭黑均有各自的优缺点,其中快压出!混气!喷雾3种炭黑的耐寒性能均比较好,但混气炭黑的补强性能较差"对此3种炭黑进行并用考察,发现快压出炭黑和混气炭黑按照40/20并用所得胶料性能最佳,其性能为:拉伸强度1310MPa,伸长率485%,压缩永久变形28%,低温脆性<-61e,压缩耐寒系数-40e下为0155,-50e下为0142"214 软化体系对胶料性能的影响软化剂的加入能够增大橡胶分子之间的距离,减少分子之间的作用力,并产生润滑作用,使分子链之间容易滑动,同时也增加了橡胶大分子的柔顺性"软化剂是影响硫化胶耐寒性能最重要的配合剂之一,它的配合能够大大的提高硫化胶的耐寒性,同时也能改善胶料的流动性和加工性"据资料介绍[3],耐寒性丁腈橡胶配方中常用的软化剂有邻苯二甲酸二丁酯(DBP),邻苯二甲酸二辛酯(DOP),癸二酸二辛酯(DOS),己二酸二辛酯(DOA)以及液体丁腈等,或者将它们并用"本工作对此进行了考察,比较结果见表6" - L# \$ x [" `* N9 b) D, T3 ~由结果可知,软化剂的种类和用量对胶料的低温耐寒性能有很大影响,两种不同的软化剂并用能产生协同作用,通过对以上软化剂的试验考察,可以看出,加入液体丁腈后所得胶料硬度偏高,而且伸长率较低;DBP,DOA和DOS3种软化剂均具有较低的脆性温度和较高的压缩耐寒系数,经综合考虑,选用DOA/DOS并用,所得胶料的耐寒性能最佳" 215 耐寒NBR配方的确定 4 `" _9 ^2 c& ] ( ~5 k, T7 g* b9 Q3 J8 a2 j2 @通过对主体材料!硫化体系!补强体系和软化体系的系统考察,确定了在低温下具有优良耐寒性的配方为:NBR85,BR15,氧化锌7,硬酯酸115,4010NA115,MB115;快压出炭黑40,混气炭黑20,DOA/DOS40,复合硫化剂4,促进剂215,其他助剂4;合计220"用该配方进行试验,所得胶料各项性能见表7,达到了机车车辆制动机用耐油制品的性能要求" 3 结论 o* P/ @1 M3 T$ t. q- A/ D通过对各个配合体系的研究和试验考察,确定了耐寒丁腈橡胶的优化配方"所得到的胶料具有优良的耐油和低温耐寒性能,脆性温度<-61e,压缩耐寒系数在-40e和-50e下分别达到了0169和0161,达到了相应的技术指标"该配方还适用于其他硬度较低,同时要求具有较高的拉伸强度和伸长率!优良耐寒性能和耐油性橡胶制品的生产" 2 t' g) c8 f L; }& @( ?; i* ~! z 2 t9 f; l- W4 l& t! k -------------------------------------------------------- . x4 _) Q' ]& }5 N: {这里是一楼的广告位 * I1 @) N/ F7 H7 R1 W% {/ U , d, s& j! t4 g) u: b! @

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流变学测量是观察高分子材料内部结构的窗口，通过高分子材料，诸如塑料、橡胶、树脂中不同尺度分子链的响应，可以表征高分子材料的分子量和分子量分布，能快速、简便、有效地进行原材料、中间产品和最终产品的质量检测和质量控制。流变测量在高聚物的分子量、分子量分布、支化度与加工性能之间构架了一座桥梁，所以它提供了一种直接的联系，帮助用户进行原料检验、加工工艺设计和预测产品性能。
+ H+ g; @! a, M9 X/ C7 S2 j/ k流变学是研究材料变形与流动的科学，在热塑性材料，热固性树脂，高级复合材料，涂料，油漆以及粘接剂等领域有着重要的作用。这些材料的流变性能可以与它们的加工性能和产品最终性能有效地联系起来，从而为表征材料结构、开发优异性能的产品提供有力的帮助。
. O1 M0 L5 x  p+ V大多数的材料兼具粘性和弹性(粘弹性)。流变仪可以根据不同的使用条件，选用不同的配置来准确地测量这些性能。
* K- t! K4 U0 }$ I$ s一．流变在热塑性塑料方面的应用
在研究、开发、分析部门、过程和质量控制方面，不管是产品的质量控制，还是新品的开发，流变测试已经成为不可或缺的手段。
流变测试可以帮助用户将热塑性材料的微观结构信息联系到其流动行为上。如，聚合物的分子量对其低剪切率下的粘度、分子量分布和支化度对粘度与剪切速率的关系都有很大的影响。其它测试手段，如熔融指数 (MFI)或毛细管，对在低剪切速率下的这些结构差别并不敏感。
6 K4 F3 J+ ?6 W! d, z6 E( g同时，粘度在解决工艺问题时还是不够的，还必须考虑弹性的影响。材料的弹性模量可用于预测加工过程中产品表面缺陷的问题：如挤出、注射模的热变形、吹膜中气泡稳定性等等。
热塑性材料的固体性能在预测产品最终性能时非常有用。例如，温度扫描模式的动态力学测试，可以测量得到的玻璃化转变以及次级转变，用于预测材料的抗冲性能以及其它与温度有关的性能。
二．流变在热固性树脂方面的应用
8 W, J! m, U$ x. C& e流变仪可广泛应用于发生聚合反应的热固性树脂、粘合剂等方面的研究、开发以及质量控制。对固化反应的诱导期、反应温度与时间对固化度、粘度的影响、后固化的作用、紫外线UV 引发固化、填料的影响，只有流变技术可以给出快速、准确的信息供参考。
6 q: l+ Z% b3 w' }近年来，环氧树脂、聚酰亚胺作为纤维增强先进复合材料的基体越来越受到重视。由于它们具有较高的比强度，这些复合材料在航空、运输和体育器材工业占的比率逐年提高。
三．流变在涂料与油漆方面的应用
根据应用的不同，不同配方的油漆和涂料流变特性也有很大区别。涂料的剪切变稀特性可以使得涂装方便，但是，过渡的剪切变稀容易造成流挂问题。所以必须表征剪切变稀的特征曲线。为了降低流挂度，通常加入增稠剂来调整。增稠剂会增加粘度，有时还会增加弹性。所以还需要表征产品的粘弹性。粘性和弹性的特性极大地影响着涂料滚刷和喷塑的工艺性。流变技术可以直接进行这些研究，还能直接测量屈服应力和流平性。
! q# r* E! o# X- y四.流变在弹性体方面的应用
橡胶是市场上最主要的弹性体。根据工艺的不同，橡胶可以表现出热塑性和热固性材料的行为。与热塑性材料的测量类似，橡胶的流变测试也可以评估橡胶的分子量和分子量分布。橡胶中炭黑的分散性也可以采用同样的技术。另外，弹性体的硫化过程可以采用与热固性系统类似的模式进行表征。
. `6 b! [: g1 w) A# r: W1 V2 i流变与其它技术相比，其优点在于可以同时测量粘性模量和弹性模量。硫化过程中弹性体的刚度与交联密度有关，它可以通过材料测试的弹性模量平台得到。

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