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橡胶并用的相容性、分散性、共硫化和化学反应

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橡胶并用的相容性、分散性、共硫化和化学反应

发布日期:2020-11-23 作者: 点击:

不管是什么橡胶不可能具有完美无瑕的功能, 运用部分往往对产品提出多方面的功能要求, 为了满意此意图, 而选用橡胶并用的方法。如,为进步二烯烃类橡胶耐热、耐光老化功能,可参加氯磺化聚乙烯。丁睛橡胶的耐粙性很好, 但耐寒性不好, 若并用 10%的天然胶,便可改进它的耐寒性。在橡胶中并用高苯乙烯、改性酚醛树脂、三聚氰胺树脂等都可改进橡胶的补强功能。合成橡胶的工艺功能一般都不够好,特别是饱和较高的合成橡胶,不管是炼胶、压延、贴合、硫化等功能都比较差,所以常参加天然橡胶或树脂。以改进其未硫化胶的加工功能。如,丁苯橡胶参加 5-20 份低压聚乙烯,可削减丁苯橡胶的收缩率。乙丙橡胶中参加酚醛树脂可进步粘性。参加天然胶对一般合成橡胶的工艺功能都会有所改进。为了改进工艺加工功能, 并用天然胶或树脂的比例一般都在 20%以下。有些合成橡胶功能优良, 但价格昂贵,在不危害原物性的前提下,并用其它橡胶或树脂是彻底可行的,如,丁睛胶中并用聚氯乙烯或丁苯胶中掺入天然橡胶,都能起到这一效果。


1. 橡胶并用有必要具有必定的相溶性 :


     对橡胶来说天然、 顺丁、异戊橡胶等能以任何比例均一地混合,终究到达相溶状况。而天然胶与丁基橡胶就不能均一地混合。若硬性机械地混合, 所得硫化胶的实际运用功能会明显地下降, 这是因为它们的相溶性很差。并用系统最重要的要素是相溶性, 从应用的观点来看,假如混合不均,非但达不到并用的意图,反而影响工艺加工,特别是硫化。因而, 并用问题的焦点是两种橡胶能否彼此混合,以及混合后到达什么样的相容程度。固体橡胶并用时,因橡胶自身粘度很大,高分子的布朗运动不像液体那么容易, 分散速度较慢, 对大分子的位移构成很大的阻力, 严重影响橡胶间的互容效果。为此在工业出产中都选用机械力强化分子运动, 用进步温度和参加软化剂的方法来降低粘度,以促进两种橡胶的混合, 所以产物从微观上来看虽没有相分离,但正到达溶解状况也不是许多的, 其原因包含下来有以下几点, 橡胶的极性、内聚能密度、橡胶的结晶、橡胶的分子量等。


2. 涣散性 :


     高分子固相体橡胶的粘度高,纵然挑选相容性较好的的两种橡胶,用开练机、密练机在高剪切效果下混合,要像低分子液体那样,呈分子状况的均一涣散状况, 也是很因难的。橡胶分子的布朗运动不象液体那样自由,分散速度较慢,从外表上看是均一地混合了,因为两种或多种橡胶的涣散状况在广泛的范围内改变, 并用胶的物理功能将发生很大的差异。两种橡胶在空气中混合时, 因为相容性的不一致可发生两种不同的涣散状况。,即均相涣散状况和非均相涣散状况,实际上并用到达均相涣散状况的可能性很小, 在部分是非均相涣散状况组分之间依然保持必定的界面。以不接连相(岛相)涣散于接连相(海相)中的涣散状况。非均相涣散状况分为以下三级


A,微观非均相级,区域尺度为 10-100微米;


B,微观非均相为 0.1-2 微米;


C,半均相级成接枝或嵌段两种共聚体。 


    一种并用体的涣散状况不可能单一纯地存在着一个状况,而是以几种状况并存的局势,只不过某一级为主罢了。


3. 共硫化 :


       除了相容性和涣散性外,橡胶并用的另一个重要要素是共硫化性。它是指并用橡胶的硫化系统挑选和硫化速度的调整问题。对相同硫化速度而言,通用橡胶以天然胶为最快,其次是异戊橡胶,顺丁橡胶、乳聚顺丁、丁苯胶。硫化速度较慢的橡胶可选用削减硫黄,添加促进剂的方法, 以与天然橡胶的硫化速度互相配合。一般对同一硫化速度的橡胶, 天然橡胶为高硫黄低促进剂、 丁苯橡胶为低硫黄高促进剂,顺丁胶处于两者之间。橡胶硫化速度的差异与其分子结构的联系很大。不同硫化系统橡胶, 如天然胶与氯丁胶或丁基橡胶并用。虽能够进步并用系统的加工功能, 但因缺泛共硫化功能所得的硫化胶功能比平均值还低, 不能取得满意的功能。把丁基橡胶卤化后或进步不饱和度,可改进与天然胶的共硫化。选用适合的共硫化剂,如天然胶与氯丁胶的共硫化剂可为醛类物质, 并用功能差不多呈直线改变。从实际出产看,并用橡胶的共硫化性与涣散性是不可分割的。橡胶之间涣散越均匀,硫化的物理功能越好,但并用橡胶多为非均相涣散状况,因为两相间硫化程度的差异以及界面之间的不同橡胶能否交联、 接枝等要素,对硫化胶的物性有决定性的影响, 构成并用橡胶两相间硫化程度不均的原因是 : 


        ①. 硫化胶的溶解度,在温室条件下,按一般配方所参加的硫化剂数量为过保和或近似于保和状况, 在硫化温度范围内就变成不保和状况, 并用两相间的溶解度之差, 构成两相间硫化剂分配不均一, 也存在浓度差, 然后导致并用橡胶两相间的硫化程度非均性 ;


       ②. 硫化剂的分散性,因为橡胶的溶解度不同,在并用系统的两相间,硫化剂会引起分散引起迁移,在必定温度下,一般向硫化剂溶解度高的橡胶相迁移,当到达分配系数后,为平衡状况。


    硫化剂等配合剂的分散速度非常敏捷, 同一种橡胶中的浓度差异在短时间内就可消除。


      总归并用橡胶物性的好坏与其硫化系统有亲近的联系, 挑选两种橡胶并用时, 要考滤到两者所选用的硫化系统是否一致, 有没共硫化效果,对同一硫化系统而言, 还存在着硫化剂的溶解度和分散的差异,硫化时因为硫化剂倾向于分散浓度大的橡胶, 导致硫化速度快, 结果构成过硫或欠硫的两种橡胶并存, 然后异相间构成不均一硫化, 并用橡胶物性下降, 如三元乙丙与丁苯胶并用效果就不够好。为了进步二烯烃类橡胶的抗臭氧功能,并用相容性差的 EPDM 时,将 EPDM 的各种硫化促进剂做接枝处理,可大大改进对 NR 的混合性,用加成硫黄法亦可改进 EPDM/NR 并用系统的耐疲劳、耐曲绕性。此外,并用系统中参加第三组份, 或进步不保和度, 如 IIR 的异戊二烯烃从 1.8%进步到 18%,可进步二烯烃类橡胶的并用功能。还有使丙烯酸酯橡胶主链引进不保和基团, 使之能用硫黄共硫化。羟甲基化树脂和丁睛橡胶并用可制得高抗张强度、高硬度产物。


4.并用橡胶中的化学反响 :


      天然橡胶与顺丁橡胶并用有交联反响, 而天然胶与丁睛胶则无交联反响。聚胺脂橡胶与丁腈胶并用系统也有交联反响。总归并用橡胶有必要充沛考滤以上四点。


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关键词:橡胶并用,相容性,分散性

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