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橡胶硫化的两种性能变化

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橡胶硫化的两种性能变化

发布日期:2017-06-08 00:00 来源:http://www.centurycreation.com 点击:

  (一)物理性能变化

  橡胶硫化过程中,橡胶的物理机械性能变化很显著,所以在生产工艺中,常常以物性的变化来量度硫化程度。橡胶的物性一般是指强度(抗张强度、定伸强度以及撕裂强度等)、扯断时的伸长率、硬度、弹性、永久变形、溶胀程度等。不同结构的橡胶,在硫化过程中物理机械性能的变化虽然有不同的趋向,但大部分性能的变化基本一致。天然橡胶在硫化过程中,可塑性明显下降,强度和硬度显著增大,而伸长率、溶胀程度则相应减小。这些现象都是线形大分子转变为网状结构的特征。对于带有侧乙烯基结构的橡胶,如丁苯橡胶,丁腈橡胶等,在硫化过程中也有类似的变化,只不过是在较长的时间内,各种性能的变化较为平坦,曲线出现的极大或极小值不甚明显。

  1、可溶性硫化过程会使橡胶溶于溶剂的能力逐渐降低,而只能溶胀;硫化到一定时间后,溶胀性出现最小值,继续硫化又有使溶胀性逐渐增大的趋向。

  2、热稳定性 硫化提高了橡胶的热稳定性,即橡胶的物理机械性能随温度变化的程度减小,例如未硫化天然橡胶低于10℃时,长期贮存会产生结晶硬化;温度超过70℃,塑性显著地增大;超过100℃,则处于粘流状态;200℃便开始发生分解。但硫化后,扩大了高弹性的温度范围,脆性温度可降低到-20~-40℃以下,且不出现生胶的塑性流动状态。因此硫化大大地提高天然橡胶的使用温度范为。

  3、密度和气透性 在一定的硫化时间范围内,随着交联密度的增大,橡胶密度有所提高,而气透性则随交联密度的增大而下降。这是由于大分子链段的热运动受到一定限制引起的。

  (二)化学性能变化

  硫化过程中,由于交联作用,使橡胶大分子结构中的活性官能团或双键逐渐减小,从而增加了化学稳定性。另一方面,由于生成网状结构,使橡胶大分子链段的运动减弱,低分子物质的扩散作用受到严重阻碍,结果提高了橡胶对化学物质作用的稳定性。

  虽然橡胶具有很多优良性能,但生胶本身仍存在着很多缺点,单纯使用生胶不能制得满足各种使用要求的橡胶制品。各种橡胶必须加入适量的有关配合剂,才能制成有实用价值的橡胶制品。这除了是工艺上的需要外,还因加入配合剂后可改善橡胶的性能,使之满足相应的使用要求,降低橡胶制品的成本。


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