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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" o. h+ V d& _0 [
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:
/ U" ~1 Q \( `! O& ]0 H— 6)’ —& a e3 M0 v7 I1 I; w `
第三篇 特种橡胶的配方设计
1 L2 g |% X# B5 Q8 m2 u2 m( !)—"—"— ( 过氧化物交联);
' d) H+ J l7 u3 I1 q. Y( #)、 ( $)单硫键—"—%—"— ( 低硫 & 高促 & 金属氧化物);
% m! i2 [1 B% r- B+ q4 F( x( ’)二硫键—"—%—%—"— ( 低硫 & 高促 & 金属氧化物);
) v+ G* X$ n' w5 P1 F/ P" E( ()多硫键—"—%
% b# @- H7 ?0 M5 c!—"— ( 高硫 & 促进剂 & 金属氧化物);
( _) N% L: t+ q- S$ Q7 E( ))多硫键 & 离子键 ( 高硫 & 促进剂 & 金属氧化物)2 E k& M) ^( b( F3 z8 n
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
& y. V5 O0 B; k5 H0 ~- _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。
$ C( U% }& O. @/ J |/ m表 * + ** 不同类型交联键的键能和吸氧速度
5 D- m% m5 P" H交联键类型
- n( c, T1 M# q b8 w7 J, @' S @键解离能
. a( u, v: q- G, -$!. + /0. + ** f& \6 n% ]; \5 V3 B1 E
吸 氧 速 度- Q& M2 e. L' E' C# o* i' ]- m
*112下在空气中吸氧达 13 45时的时间 , 6+ l3 y! ]4 I; S
—"—"— 78 **9
' A2 H, l2 W6 B" L3 }—"—%—"— 84 48. C' h2 _8 H4 L2 M) F
—"—%
' {4 u9 a$ x; B; B1 e$ N!—"— :; + :9 :;" K6 `2 E+ |; \* O4 O7 Q1 B4 I
由表 * + ** 可见, 不同类型交联键的热稳定性按如下顺序排列:—"—"— < —"—. {! v. ` `4 v' G- i
%"— < —"—%( H+ I2 r5 T" K
!—"—。 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
1 P4 A, X7 U/ C$ Z, i4 V% k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0 B) w b: o# ~
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
8 |: S. q8 f$ a4 l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
) G2 ]- F2 i8 `! G6 \' w$ {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
! ^: A# E' N* Z2 E% r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。
9 u( \; t- Q! ~4 }; M7 L# R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6 {2 R) l8 n; `) |- g
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
' e$ @: T9 _2 T7 y) W7 O的一半。* U4 m7 h3 u% T
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
, x7 `' I. O2 g2 u+ Y— 84; —, A+ \; g3 E2 {
第一章 耐热橡胶; @0 g. s2 F8 S
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 ! " !#。
9 z. p1 C' k# t( G- ]1 V) U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 ! " !$。2 n; }* g2 O% X2 t, U' A8 R0 Z- z
表 ! " !$ 热老化对过氧化物硫化的 %&’( 硫化胶性能的影响
: Q) B" C5 E' f: f2 g温 度9 w5 ]2 |& L* L
) *
5 ]% z1 o" h9 a0 q( z老化时间
( m# C4 ?5 K6 K) +1 r2 D' C3 g- K) Q& J0 b
!##,定伸应
' k5 ]8 Y& o3 D3 p) U4 d5 g力 ) (&-5 V: ] ^& V; ]! v: y0 g
拉伸强度
: |$ ~7 [+ E% U) (&- P9 T, i: t' Z* m Q( l
扯断伸长率( H3 G5 _2 S. s% P: a
) ,
! M0 ^3 @- X8 c3 Z u* U硬度 ( 邵尔 .)3 K; ]3 J. N0 W C4 v( \
) 度
+ K) j w! m; ] F% Y% q5 O— — !/0 !#/1 12# 12
6 v4 g5 C7 ^ x8 L6 m- [% S!## !##3 !/4 5/1 1!# 107 g5 S( `, E3 ~4 T* g
!$# !##3 $/# 3/# 2$# 0$' d4 i3 j2 p6 l* J! G* U6 t
!21 !##3 $/6 4/6 $1# 01
# A6 s3 b1 ?! r9 H8 Y/ z2 i; P!1# $6# $/3 4/1 $$# 0!
! Y5 z3 @- E1 D) J) o( ?!1# 1#6 2/$ 1/4 !0# 00
& P8 k. p F) A$ m, a( k!1# 466 — 6/# 4# 4$' l( G4 J P1 r+ I1 d
!1# !##3 — 1/2 6# 36
7 i1 q4 H9 g& K, X8 e! K5 r单独使用过氧化物硫化三元乙丙橡胶时, 存在交联密度低、热撕裂强度低、硫化返原
3 t* v2 i& {) L. B8 i, h9 L8 O等问题。 因此用过氧化物硫化三元乙丙橡胶时,要避免单独使用有机过氧化物,最好是用
* K/ O ~3 t( L+ j3 t2 ]& g) k某些共交联剂或活性剂并用。 例如加入少量硫黄能提高过氧化物硫化胶的力学性能, 但
. p6 k4 D7 L% Y' N$ z, q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/ ?4 N5 ] ?) p
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’
$ [2 W# ?) w! P W2 A; X( M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 #/$
8 X2 h% `, Y) ] n* Q/ v0 e7 u8 ! 质量份,其硫化胶的耐热性就显著提高,见表 ! " !2。 |
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