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耐寒橡胶硫化体系的选择
作者:顺达www.4996.com厂家    发布日期:2020-02-23 15:01:01     关注次数:279

耐寒橡胶硫化体系的选择


1、交联密度对玻璃化温度Tg的影响
交联生成的化学键,可使Tg回升,其起因是交联后分子链段的活动性受到了限度。另一说明是,相邻的分子链通过交联键结合起来,随交联密度增加,网络结构中的自由体积减小,从而降落了分子链段的活动性。
随硫磺用量增加,天然橡胶、丁苯橡胶硫化胶的Tg会随之回升。例如:在未填充填料的天然橡胶跟丁苯橡胶硫化胶中,硫磺用量增加1品质分数时,其玻璃化温度Tg分辨回升4.1~5.9℃跟6℃;而丁腈橡胶无填料的硫化胶,加硫磺3%品质分数时,Tg从-24℃回升到-13℃,其后硫磺含量每增加1品质份,Tg值直线地进步3.5℃。  产生上述景象的起因,在于如下两个因素的影响:一是交联密度的进步;二是多硫键的环化作用,使分子内部也形成了交联。前者对丁腈橡胶起决定性作用,而后者对天然橡胶、丁苯橡胶是重要的因素。随交联密度增加,聚氨酯橡胶www.4996.com的硬度(绍尔A)从64回升到87,玻璃化温度Tg从-10℃回升到-5℃。可见,进步交联密度,会使玻璃化温度Tg回升。然而,对绝对稀少的网络结构而言,只有活动链段的长度不大于网状结构中交联点之间距,则Tg大抵上可能始终不变。也就是说,在稀少的橡胶网络结构中,Mc值大(交联点间的绝对分子品质大),则链段的活性多少乎不受限度。
  
  2、交联密度对耐寒系数的影响。耐高温www.4996.com由多层橡胶棉帆布(涤棉布)或者聚酯帆布上下覆有耐高温或耐热橡胶、经高温硫化粘合在一起,适合输送175℃以下热焦碳、水泥、熔渣和热铸件等。
   为了评估硫化胶从室温降到玻璃化温度Tg的进程中的弹性模量的变更,常利用耐寒系数K来表征。K是用室温下跟低温下的弹性模量的值来判断的。实验表明,丁苯橡胶生胶的弹性模量随温度降落而进步的水平,比无填料的丁苯橡胶硫化胶高得多。当温度从20℃降落到-10℃时,丁苯橡胶的弹性模量进步了3倍,而硫化胶仅仅进步了10%。这是因为未交联的生胶的应变机能取决于它的结构特点,其分子间的作使劲重要来源于各品种型的物理键形成的范德华力、链的缠结跟极性基团的作使劲。随温度降落,链段的活动能量减弱,弹性模量进步。而交联的硫化胶内除物理键之外,还存在着由化学交联键形成的网络结构。化学键的键能比物理键大,牢固性高,对温度的敏理性比物理键小得多。在一定温度范畴内,交联键对其形变起决定性的作用,所以温度降落,弹性模量变更不大。然而在交联密度过大时,会大大加强分子链之间的作使劲,使弹性模量大增,耐寒性降落。
综上可知,化学键的形成减弱了对温度十分敏感的物理键的作用,所以低温下硫化胶的模量变更比生胶小。耐高温www.4996.com由多层橡胶棉帆布(涤棉布)或者聚酯帆布上下覆有耐高温或耐热橡胶、经高温硫化粘合在一起,适合输送175℃以下热焦碳、水泥、熔渣和热铸件等。由此推论:随交联密度进步,耐寒系数K回升到某个最大值,然而当交联密度过大,交联点之间的间隔小于活动链段的长度时,K值便开端降落。
3、交联键类型对耐寒性的影响
对天然橡胶硫化所作的各项研究表明,利用传统的硫化体系时,随硫磺用量增加,直到30品质份,其剪切模式随之进步,玻璃化温度Tg也随之回升(可回升20~30℃)。利用有效硫化体系时,Tg比传统硫化体系降落7℃.用过氧化物或辐射硫化时,诚然剪切模量进步也会与硫黄硫化同样的数值,但玻璃化温度Tg变更却不大,始终处于-50℃的水平。
产生上述差别的起因是,用硫磺硫化时,在生成多硫键的同时,还生成分子内交联键,并且产生环化反应,因此使得连段的活动性降落,弹性模量进步,玻璃化温度Tg回升。减少硫磺用量、利用半有效或有效硫化体系时,多硫键数量减少,重要生成单硫键跟二硫键,分子内结合硫的可能性降落,因此Tg回升的幅度较多硫键小。用过氧化物跟辐射硫化时,其耐寒性优于有效硫化体系跟传统硫化体系,这是因为过氧化物硫化胶的体积膨胀系数较大。过氧化物硫化胶的体积膨胀系数为6.04×10-4/℃,而硫磺硫化胶的体积膨胀系数为4.56×10-4/℃.体积膨胀系数大,可使链段活动的自由空间增加,有利于玻璃化温度降落。另外,过氧化物硫化时,形成坚固的、短小的C-C交联键,而用硫磺硫化时,则会形成坚固度较小,长度较大的多硫键,因此在产生形变时,要克服分子间作使劲会更大一些,同时弱键产生畸变,这样就增加了滞后丧失,增大了蠕变速率,硫化胶中的黏性阻力局部比过氧化物硫化胶更大一些。也就是说,用硫磺硫化的橡胶中,分子间的作使劲要大得多,这恰是硫化胶耐寒性较差的起因。胶带
 

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