硅橡胶补强填料的研究进展

硅橡胶补强填料的研究进展
硅橡胶补强填料的研究进展

橡胶补强填充剂概览

橡胶补强填充剂概览 0 前言 用炭黑作为补强材料,已经伴随着橡胶工业,特别是轮胎工业经历了一个多世纪。近年来,聚合物复合材料的蓬勃发展和橡胶原材料市场的剧烈竞争,以及人们对浅色橡胶制品花色品种不断提升的需求,促使填充剂的使用范围日益扩大,发展极其迅速。因此,增加填充剂的品种和来源,控制填充剂的质量,提高 填充剂的性能,具有非常重要的意义。 1 概述 1.1 炭黑 炭黑是一种用途广泛的化工产品,可用于橡胶、树脂、印刷油墨、涂料、电线电缆、电池、纸张、铅笔、颜料等产品。炭黑最主要的用途是用于制造轮胎及各种橡胶制品。全球炭黑约有70%用于轮胎,20%用于其他橡胶制品,其余不到10%用于塑料添加剂、染料、印刷油墨等工业。而在橡胶制品的分额中,一半用于制造汽车零部件,如V带和减震橡胶等。因此,大约有80%的炭黑是消耗在汽 车工业上的。 从总体上讲,世界炭黑工业已进入成熟期,其生产技术主要朝着单炉能力/规模、炭黑产品专用化、综合节能降耗和环保安全等几个方向发展。 (1)高性能和低滞后损失炭黑 为了适应轮胎产品的发展,特别是高性能轮胎和绿色轮胎的需求,国外各大炭黑公司开发了许多高性能和低滞后损失炭黑新品种。所谓高性能炭黑,其共同的特征是:粒径小、结构适宜、聚集体分布尺寸较窄、表面活性高。而低滞后损失炭黑共同的特征是:结构高、聚集体尺寸分布较宽、表面活性高。其中,有些开发较早的品种,如N134和N358已经纳入ASTMD1765标准,并已被轮胎厂广泛采用。近几年研究开发的新品种,既未纳入ASTM标准,也未公布其化学指标,只有部分产品在生产厂家的产品目录中,可以看到其应用性能方面的说明,这些 新品种目前正在推广应用。 (2)纳米结构炭黑 低滞后损失炭黑是开发的重点,这是由炭黑的下游产业——轮胎工业开发“绿色轮胎”的发展趋势所决定的。只要炭黑企业和轮胎企业紧密合作,低滞后 损失炭黑将进入规模化应用阶段。 纳米级炭黑用经过改进的炉法工艺制造。与传统的ASTM炭黑相比,纳米级炭黑具有更高的表面粗糙度和更大的表面活性。较大表面活性主要与高度无序交联的较小结晶粒子有关。这种结晶粒子具有大量的棱边,使其成为具有特别高表面能的活性场,活性场会使炭黑与聚合物之间产生很强的机械/物理化学作用。提高填充剂与聚合物的相互作用可降低动态变形下的滞后损失和生热。填充52份ASTMN356炭黑和相应的E-1670纳米级炭黑的载重汽车轮胎天然橡胶胎面胶可大幅度降低滞后损失和生热,从而降低滚动阻力。由于纳米级炭黑的DBP值较低, 所以,硫化胶的300%定伸应力稍低。 (3)导电炭黑

橡胶配方与各性能的关系

橡胶性能与配方的关系 不同的橡胶产品对胶料的物性都有不同的要求,同时对生产这些产品时胶料的工艺性能(加工性能)也需要不同的要求。所谓的工艺性也就是生产这些橡胶产品的过程不能达到理想的状态,做出来的橡胶产品也就很难做到性能理想化、经济效益最大化。一句话,无论你要求橡胶产品有什么样的物性要求,也不管你的要求是高还是低,如果工艺性能无法满足要求(实现要求的过程无法满足),那么你就很难顺利的去生产。 不多赘述,该贴将和大家一起谈论各橡胶工艺性能受配方的影响及关系。 一、混炼性能 1.各种成分对混炼效果的影响 主要分析配方中各种填料、化学药品、操作油等配合成分混入橡胶中的难易性、分散性。它主要由这些配合成分与橡胶之间的互溶性的高低、浸润性的大小来决定。 胶料混炼工艺设计的好坏评价方法之一就是各种成分是否可以在橡胶中能够迅速的分散;混炼效果的好坏,则可以通过各种成分在橡胶中能否均匀分散其中来衡量。这两个指标都主要取决于配合成分与橡胶之间的互溶性、浸润性。 “互溶性”这个词大家可能会认为橡胶那么大的分子怎么可能溶解在各种配合成分里很多配方里,应该是配合成分溶解在橡胶里才对。其实,所谓的溶质、溶剂也是相对的,量少的惯称为溶质,量多的则为溶剂,习惯性的认为溶质溶解在溶剂中,如果“溶质”的量比“溶剂”的量大很多的话,那就是“溶剂”溶解在“溶质”中。所以,也就可以理解为互溶性了。为了能让胶料达到多种综合性能都很优异的效果,很多配方用到的橡胶都不止一种,可能2、3、4、5种橡胶并用,这就涉及到这些橡胶之间的互溶性(也许橡胶之间的互溶性大家更好理解一些)。混炼后的胶料如果电镜图片里显示各相之间没有明显的分离、橡胶之间、橡胶与各配合成分之间分散的非常均匀那就表明互溶性好,否则互溶性就差。互溶性差的配方体系所对应的胶料的各种物性也就不能得到好的体现。 其实,橡胶配合体系是不能像盐溶于水那样做到分子级的互溶性,一是因为橡胶是由不同分子量的高分子复杂体系组成,二是各种配合成分也不是简单的小分子化合物,三它们是固相之间的溶解性。橡胶对配合剂的浸润性也许更能清楚的解释混炼工艺及效果的好坏。 橡胶对配合成分的浸润性高低主要决定于配合成分自身的特性,当然与橡胶的性质也有关系。有机的、非极性的大多数化学样品(塑解剂、分散剂、操作油等软化剂、防老剂、

阻燃有机硅密封胶中阻燃填料与补强填料的适配性研究

研究四 开发 ,2018,32(1):38~41SILICONE MATERIAL 一 ????????????????????????????????????????????? 阻燃有机硅密封胶中阻燃填料与补强填料的 适配性研究 张丹丹,王奉平,苗一刚,湛一露 (湖北兴瑞化工有限公司,湖北宜昌443000) 一一摘要:采用纳米碳酸钙与气相法白炭黑作补强填料制备阻燃有机硅密封胶,研究了其与阻燃填料的相容性三结果表明,气相法白炭黑与含氮阻燃填料FS -480D 单独配合使用时,阻燃填料用量需超过45%才可使密封胶阻燃性能达到FV -0级,且此时密封胶触变性很差;若再复配使用3%的三氧化二锑作协效阻燃填料,虽可减少一半的含氮阻燃填料用量,但触变性仍较差三当纳米碳酸钙用量为50%,含氮阻燃填料FS -480D 用量为18%时,密封胶的阻燃性能即可达到FV -0级,力学性能较好且触变性不受影响三 关键词:阻燃,有机硅密封胶,补强,填料,气相法白炭黑,纳米碳酸钙 中图分类号:TQ333.93一一文献标识码:A一一doi :10.11941/j.issn.1009-4369.2018.01.007 收稿日期:2017-09-07三 作者简介:张丹丹(1987 ),女,硕士,工程师,主要从事有机硅下游产品研发工作三E -mail:954176890@qq.com三 一一阻燃有机硅密封胶阻燃性的提高常常与其力学性能相冲突,如为了达到一定的阻燃性能而添加较多阻燃填料会使得胶料弹性变差,拉断伸长率降低,但不添加足够的阻燃填料又难以达到要求的阻燃性能三此外,阻燃填料通常具有增加黏稠度的作用,但却不能使胶料具备触变性,添加后往往还会造成胶料较稠且流淌的情况三钟桂云等人采用经偶联剂处理的氢氧化铝作为阻燃填料,纳米碳酸钙作补强填料制备了高粘接强度阻燃有机硅密封胶[1]三余德业等人采用氮磷复合阻燃填料二纳米碳酸钙补强填料制备了高伸长率阻燃胶[2]三郭传发等人采用自制铂-硼-硅阻燃填料配合纳米碳酸钙补强填料制备了阻燃耐候胶 [3] 三关志涛等人采用氮磷/氧化锌作复配阻燃 填料二气相法白炭黑作补强填料制备了阻燃免垫片有机硅密封胶 [4] ;娄小浩等人将氢氧化铝二 氢氧化镁二硼酸锌等的复配混合物作为阻燃填料,采用气相法白炭黑作补强填料制备了阻燃有机硅密封胶 [5] 三蒋金博等人采用自制氮磷复配 阻燃填料二将纳米碳酸钙与气相法白炭黑结合作 为补强填料,制备了高性能无卤阻燃耐候胶[6] 三 杨海辉等人采用氢氧化铝结合自制阻燃剂作阻燃填料,纳米碳酸钙结合少量气相法白炭黑作补强填料制备了建筑用阻燃有机硅密封胶[7]三卢麟等人采用自制的阻燃填料二纳米碳酸钙与气相法 白炭黑结合作为补强填料,制备了阻燃有机硅结 构密封胶[8]三这些研究使用了纳米碳酸钙和气相法白炭黑作为补强填料,或单独使用,或将二者配合,但均未对其进行对比研究,即没有探讨二者与阻燃填料的适配性二相容性问题三本实验采用纳米碳酸钙与气相法白炭黑作补强填料制备了阻燃有机硅密封胶,并探讨了其与阻燃填料的适配性和相容性三 1一实验 1.1一主要原料 107硅橡胶:80000mPa 四s,自产;二甲基 硅油:350mm 2/s,宜昌科林硅材料有限公司;气相法白炭黑:HL -150,宜昌汇富硅材料有限公司;纳米碳酸钙:NLY -106,湖北科迈新材料有限公司;甲基三丁酮肟基硅烷:D -30,湖北新蓝天新材料股份有限公司;γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH 550):安徽硅宝翔飞有机硅新材料有限公司;二月桂酸二丁基锡:D -80,湖北新蓝天新材料股份有限公司;含氮阻燃填料FS480D二氢氧化铝FA -10Y二氢氧化镁FM - 20:佛山市三水金戈新型材料有限公司;磷氮系无卤阻燃填料:HEFR -P60,成都化恩科技有 万方数据

橡胶填料要求

橡胶制品对填料有哪些要求 时间:2012-05-02 10:52来源:未知作者:admin 点击: 145 次 1、一般要求 (1)补强填料粒子表面要有强的化学活性,能与橡胶产生良好的结合,能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。非补强填料粒子表面呈化学惰性,和橡胶不产生化学结合,不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。 (2)有较高的化学纯度,细度要均匀,对橡胶有良好的湿润性和分散性。 (3)不易挥发,无臭、无味、无毒,有较好的贮存稳定性。 (4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料,还要求不污染,不变色。 (5)价廉易得。 2、性能要求 (1)细度:一般说,补强填料颗粒越细,比表面积越大,和橡胶接触面积也越大,补强效果越好。非补强填料颗粒越细,加入橡胶后混炼效果越好。但必须分散均匀,如分散不均匀,即使颗粒很细,混炼效果亦不好。 (2)颗粒形状与晶型:填料颗粒形状以球形较好,片形或针形填料在硫化胶拉伸时容易产生定向排列,导致永久变形增大,抗撕裂性能降低。补强填料中炭黑和白炭黑为无定形,其他填料也有结晶型的。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅,但前者为结晶型,后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x、y、z三轴相似,各向同性。异轴结晶x、y、z三轴有显著差异,各向异性在常用非金属矿物填料中,陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品,不宜用异轴结晶系物质作补强填料。 (3)表面性质:粉体填料混入橡胶,其粒子被橡胶分子包围,粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒,在橡胶中不易分散,容易结团,降低其补强效能。这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。例如补强效能很小的碳酸钙,加入脂肪酸后,降低了表面张力,增加了湿润程度,提高了补强效果。 炭黑是橡胶的主要补强填料,其成分90%~99%是元素碳,其余是少量挥发分和水分。在炭黑生产过程中,其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。过去曾经认为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)大小及结构性,而与其表面的化学性质无关。近年来大量研究结果表明,炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应,使结合胶增加,进而增进了硫化胶的力学性能和耐老化性能。 白炭黑粒子表面化学基团与炭黑完全不同。气相法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH,沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH及Si<(OH):。 气相法白炭黑呈酸性,沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈碱性。呈酸性会迟延硫化速度,呈碱性则会加快硫化速度。白炭黑表面微孔多,吸湿性强,对补强不利。用硅烷偶联剂对其表面进行改性处理,能克服其弊端,改善其补强性能。对非金属矿物粉体填料进行表面改性处理,也有很好的应用效果

橡胶用填料简介

最常用的就是炭黑了,具有补强和填充做用,还有很多材料都在做补强的同时也可以降低成本做填充料,更多详细资料建议你到talktpe 橡塑弹性体论坛内有专业免费的资料和团队为你服务 1.1 炭黑 炭黑是一种用途广泛的化工产品,可用于橡胶、树脂、印刷油墨、涂料、电线电缆、电池、纸张、铅笔、颜料等产品。炭黑最主要的用途是用于制造轮胎及各种橡胶制品。全球炭黑约有70%用于轮胎,20%用于其他橡胶制品,其余不到10%用于塑料添加剂、染料、印刷油墨等工业。而在橡胶制品的分额中,一半用于制造汽车零部件,如V带和减震橡胶等。因此,大约有80%的炭黑是消耗在汽车工业上的。 从总体上讲,世界炭黑工业已进入成熟期,其生产技术主要朝着单炉能力/规模、炭黑产品专用化、综合节能降耗和环保安全等几个方向发展。 (1)高性能和低滞后损失炭黑 为了适应轮胎产品的发展,特别是高性能轮胎和绿色轮胎的需求,国外各大炭黑公司开发了许多高性能和低滞后损失炭黑新品种。所谓高性能炭黑,其共同的特征是:粒径小、结构适宜、聚集体分布尺寸较窄、表面活性高。而低滞后损失炭黑共同的特征是:结构高、聚集体尺寸分布较宽、表面活性高。其中,有些开发较早的品种,如N134和N358已经纳入ASTMD1765标准,并已被轮胎厂广泛采用。近几年研究开发的新品种,既未纳入ASTM标准,也未公布其化学指标,只有部分产品在生产厂家的产品目录中,可以看到其应用性能方面的说明,这些新品种目前正在推广应用。 (2)纳米结构炭黑 低滞后损失炭黑是开发的重点,这是由炭黑的下游产业——轮胎工业开发“绿色轮胎”的发展趋势所决定的。只要炭黑企业和轮胎企业紧密合作,低滞后损失炭黑将进入规模化应用阶段。 纳米级炭黑用经过改进的炉法工艺制造。与传统的ASTM炭黑相比,纳米级炭黑具有更高的表面粗糙度和更大的表面活性。较大表面活性主要与高度无序交联的较小结晶粒子有关。这种结晶粒子具有大量的棱边,使其成为具有特别高表面能的活性场,活性场会使炭黑与聚合物之间产生很强的机械/物理化学作用。提高填充剂与聚合物的相互作用可降低动态变形下的滞后损失和生热。填充52份ASTMN356炭黑和相应的E-1670纳米级炭黑的载重汽车轮胎天然橡胶胎面胶可大幅度降低滞后损失和生热,从而降低滚动阻力。由于纳米级炭黑的DBP 值较低,所以,硫化胶的300%定伸应力稍低。 (3)导电炭黑 由于导电/静电特性是众多橡胶制品所要求的基本性能,因此,导电炭黑的开发前景不容忽视。导电炭黑的开发主要沿橡胶用导电炭黑和塑料用导电炭黑两大系列方向发展。 (4)色素炭黑

各种橡胶的密度

各种橡胶的密度 0.8 硅橡腔 1.19~1.35 增塑聚氯乙烯(大约含有40%增塑剂) 0.83 聚甲基戊烯 1.20~1.22 聚碳酸酯(双酚A型) 0.85~0.91 聚丙烯 1.20~1.26 交联聚氨酯 0.89~0.93 高压(低密度)聚乙烯 1.26~1.28 苯酚甲醛树脂(未填充) 0.91~0.92 1-聚丁烯 1.26~1.31 聚乙烯醇 0.9~0.93 聚异丁烯 1.25~1.35 乙酸纤维素 0.92~1.00 天然橡胶 1.30~1.41 苯酚甲醛树脂(填充有机材料:纸,织物) 0.92~0.98

低压(高密度)聚乙烯 1.30~1.40 聚氟乙烯 1.01~1.04 尼龙12 1.34~1.40 赛璐珞 1.03~1.05 尼龙11 1.38~1.41 聚对苯二甲酸乙二醇酯 1.04~1.06 (ABS) 1.38~1.50 硬质PVC 1.04~1.08 聚苯乙烯 1.41~1.43 聚氧化甲烯(聚甲醛) 1.05~1.07 聚苯醚 1.47~1.52 脲-三聚氰胺树脂(加有有机填料) 1.06~1.10 苯乙烯-丙烯腈共聚物 1.47~1.55 氯化聚氯乙烯 1.07~1.09 尼龙610 1.50~ 2.00 酚醛塑料和氨基塑料(加有无机填料) 1.12~1.15 尼龙6 1.70~1.80 聚偏二氟乙烯

1.13~1.16 尼龙66 1.80~ 2.30 聚酯和环氧树脂(加有玻璃纤维) 1.10~1.40 环氧树脂,不饱和聚酯树脂 1.86~1.88 聚偏二氯乙烯 1.14~1.17 聚丙烯腈 2.10~2.20 聚三氟-氯乙烯 1.15~1.25 乙酰丁酸纤维素 2.10~2.30 聚四氟乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 1.17~1.20 聚乙酸乙烯酯 橡胶是混合物,只有当各方面因素确定后密度材确定,下面为你提供一下常用橡胶的的密度吧:NR:0.9~0. 95,IR:0.92~0.94,SBR:0.92~0.94,BR:0.91~0.94,CR:1.15~1.3,IIR:0.91~0.93,NBR:0.9 6~1.2,EPDM:0.86~0.87。而一般的橡胶的密度都是在1.3左右,当填料密大时,也有达到1.6的,下面是一些橡胶的密度,供参考:(NBR):1.25左右;

橡胶配方与各种物性之间的关系

“炼胶工人”胶友对《橡胶配方与各种物性之间的关系》进行了针对性的分享,非常感谢他的指点! 不同的橡胶产品对胶料的物性都有不同的要求,同时对生产这些产品时胶料的工艺性能(加工性能)也需要不同的要求。所谓的工艺性也就是生产这些橡胶产品的过程不能达到理想的状态,做出来的橡胶产品也就很难做到性能理想化、经济效益最大化。一句话,无论你要求橡胶产品有什么样的物性要求,也不管你的要求是高还是低,如果工艺性能无法满足要求(实现要求的过程无法满足),那么你就很难顺利的去生产。 不多赘述,该贴将和大家一起谈论各橡胶工艺性能受配方的影响及关系。 一、混炼性能 1.各种成分对混炼效果的影响 主要分析配方中各种填料、化学药品、操作油等配合成分混入橡胶中的难易性、分散性。它主要由这些配合成分与橡胶之间的互溶性的高低、浸润性的大小来决定。 胶料混炼工艺设计的好坏评价方法之一就是各种成分是否可以在橡胶中能够迅速的分散;混炼效果的好坏,则可以通过各种成分在橡胶中能否均匀分散其中来衡量。这两个指标都主要取决于配合成分与橡胶之间的互溶性、浸润性。 “互溶性”这个词大家可能会认为橡胶那么大的分子怎么可能溶解在各种配合成分里很多配方里,应该是配合成分溶解在橡胶里才对。其实,所谓的溶质、溶剂也是相对的,量少的惯称为溶质,量多的则为溶剂,习惯性的认为溶质溶解在溶剂中,如果“溶质”的量比“溶剂”的量大很多的话,那就是“溶剂”溶解在“溶质”中。所以,也就可以理解为互溶性了。为了能让胶料达到多种综合性能都很优异的效果,很多配方用到的橡胶都不止一种,可能2、3、4、5种橡胶并用,这就涉及到这些橡胶之间的互溶性(也许橡胶之间的互溶性大家更好理解一些)。混炼后的胶料如果电镜图片里显示各相之间没有明显的分离、橡胶之间、橡胶与各配合成分之间分散的非常均匀那就表明互溶性好,否则互溶性就差。互溶性差的配方体系所对应的胶料的各种物性也就不能得到好的体现。 其实,橡胶配合体系是不能像盐溶于水那样做到分子级的互溶性,一是因为橡胶是由不同分子量的高分子复杂体系组成,二是各种配合成分也不是简单的小分子化合物,三它们是固相之间的溶解性。橡胶对配合剂的浸润性也许更能清楚的解释混炼工艺及效果的好坏。 橡胶对配合成分的浸润性高低主要决定于配合成分自身的特性,当然与橡胶的性质也有关系。有机的、非极性的大多数化学样品(塑解剂、分散剂、操作油等软化剂、防老剂、硫化体系等)都易溶解在橡胶里,被橡胶浸润。无机的氧化物、盐类、各种土等则不易被橡胶浸润。相似相容原理也解释了这些现象。 各种有机化学药品,塑解剂、分散剂、塑分、防老剂、促进剂、SA包括各种硫化都易混入橡胶中,而且加入的量比较少,这里就不对它们多加分析。 填料一般可以分为亲水性的和疏水性的两种。氧化锌、氧化镁等无机氧化物及硫酸钡、硫酸镁、轻钙、重钙等盐类由于是极性的、亲水性的,在混炼时容易产生负电荷,而橡胶也存在同样的情况,所以二者便会相互排斥,所以难以分散橡胶之中。陶土、云母、滑石粉、高岭土等虽然也是无机的、极性的,与橡胶之间的形成的界面亲和力小,虽不易被橡胶浸润,但是由于这些材料的粒径比较大且结构性比较低,混入橡胶的速度还是比较快的,分散的效果也可以接收,但补强性都比较差。白炭黑虽然是亲水性的,但它的粒径非常小、结构性高、视密度小、易飞扬,且容易产生静电,使得它很难混入橡胶中。炭黑是最典型的

【精品】橡胶工艺原理讲稿_第三章_补强与填充体系

第三章补强与填充体系 §3-1绪论 填料是橡胶工业的主要原料之一,它能赋予橡胶许多优异的性能。例如,大幅度提高橡胶的力学性能,使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的性能,赋予橡胶良好的加工性能,降低成本等。 一.何谓补强与填充? 补强:在橡胶中加入一种物质后,使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高的行为。凡具有这种作用的物质称为补强剂。 填充:在橡胶中加入一种物质后,能够提高橡胶的体积,降低橡胶制品的成本,改善加工工艺性能,而又不明显影响橡胶制品性能的行为。凡具有这种能力的物质称之为填充剂。 二.填料的分类 填料的品种繁多,分类方法不一.填料按不同方法分类如下: (1)按作用分 补强剂:炭黑、白炭黑、某些超细无机填料等。

填充剂:陶土、碳酸钙、胶粉、木粉等。 (2)按来源分 有机填充剂:炭黑、果壳粉、软木粉、木质素、煤粉、树脂等。 无机填充剂:陶土、碳酸钙、硅铝炭黑等. (3)按形状分 粒状:炭黑及绝大多数无机填料。 纤维状:石棉、短纤维、碳纤维、金属晶须等. 三.橡胶补强与填充的历史与发展 橡胶工业中填料的历史几乎和橡胶的历史一样长。在Spanish时代亚马逊河流域的印第安人就懂得在胶乳中加入黑粉,当时可能是为了防止光老化。后来制作胶丝时曾用滑石粉作隔离剂。 在Hancock发明混炼机后,常在橡胶中加入陶土、碳酸钙等填料。 1904年,S.C.Mote用炭黑使橡胶的强度提高到28.7MPa,但当时并未引起足够的重视。在炭黑尚未成为有效补强剂前,人们用氧化锌作补强剂。一段时间后,人们才重视

炭黑的补强作用。 我国是世界上生产炭黑最早的国家。1864年美国开始研制炭黑。1872年世界才实现工业规模的炭黑生产。炭黑的补强性不仅使它得到广泛的应用,而且也促进了汽车工业的发展。二战前槽黑占统治地位,50年代后用炉黑代替槽黑、灯烟炭黑,炉黑生产满足了轮胎工业发展的要求。70年代在炉黑生产工艺基础上进行改进,又出现了新工艺炭黑.这种炭黑的特点是在比表面积和传统炭黑相同的条件下,耐磨性提高了5%~20%,进一步满足了子午线轮胎的要求。 美国大陆碳公司在八十年代末开发生产出低滚动阻力炭黑,即LH10、LH20、LH30等,其拉伸和耐磨性能相当于N110、N220、N330的水平,但生热低、弹性高。 德国德固萨公司也开发出新一代低滚动阻力炭黑,称之为“转化炭黑”

22常用填料介绍

常用填料介绍 钛白粉 钛白粉学名为二氧化钛(Titanium Dioxide),分子式为TiO2,相对分子质量。CAS 登录号:13463-67-7 ,EINECS 登录号:236-675-5.也称钛白。属于惰性颜料,被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料. 它有金红石型(Rutile R型)和锐钛型(Anatase A型)二种结构,金红石晶体结构致密,比较稳定,光学活性小,因而耐候性好,同时有较高的遮盖力,消色力。 钛白粉的主要应用领域:涂料、塑料、油墨、造纸,其中涂料占60%,塑料占20%、造纸占14%,其它(含化妆品、化纤、电子、陶瓷等领域)占6%。钛白粉在橡胶行业中既作为着色剂,又具有补强、防老化、填充作用。 钛白粉颜料是精选结构外型和粒度分布等与钛白类似,且表面具有反应活性的无机粉体为基本原料(内核),TiO2为包膜物,应用新材料改性复合制备、无机包膜、粉体均化等高新技术,通过二者的分割细化,表面羟基化改造和机械力化学反应等方式制备而成的新型复合白色颜料,它具有与钛白粉相同或近似的物化性质,因而具有二氧化钛颜料性质。广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨行业,可取得与使用钛白粉相同的技术性能,且较大幅度地降低原材料的使用成本。钛白粉颜料的生产和应用,是解决钛白粉生产中的钛资源短缺、降低环境污染、提高钛白资源利用率的有效途径。产品的制备和应用技术通过北京市科委组织的专家鉴定,被评定达到国际先进水平,产品被评定为安徽省高新技术产品。 性能特点 1、钛白粉颜料制备技术达到国际先进水平,包核物的选用、包核物与包膜物表面羟基化以及复合白色颜料具有与钛白粉接近或相同性能的特点在国内外均属首创。 2、钛白粉颜料颗粒表面呈结晶TiO2性能,晶型分金红石型和锐钛型,因此产品具有与钛白粉相同或近似的性能,如:遮盖力、白度、吸油量等。 3、钛白粉颜料与钛白粉比:产品的粒度、粒径分布更佳,复合物的异质性质及低密度,使得产品在涂料体系中使用具有更佳的分散性和适用性。 4、消费成本较钛白粉大幅度降低,产品成本小于钛白粉3000-5000元/吨。 5、生产过程对环境无污染,符合国家可持续发展的产业政策。 性能验证 1、钛白粉颜料对涂料对比率性能的影响涂料的遮盖性能是反映白色颜料性能的最直接和最关键的指标,在涂料其它组分和条件相同的前提下,涂料的遮盖力越强,表明颜料的遮盖性能越强。

填料在橡胶中的应用

橡胶工业大量使用填料作配合剂,其用量仅次于橡胶耗用量。补强填料用于橡胶,不仅能提高橡胶制品的强度,而且能改善胶料的加工性能,并赋予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能,可延长制品的使用寿命。非补强填料用于橡胶,主要起填充增容作用,某些品种也兼有隔离、脱模或着色的作用。 1、一般要求 (1)补强填料粒子表面要有强的化学活性,能与橡胶产生良好的结合,能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。非补强填料粒子表面呈化学惰性,和橡胶不产生化学结合,不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。 (2)有较高的化学纯度,细度要均匀,对橡胶有良好的湿润性和分散性。 (3)不易挥发,无臭、无味、无毒,有较好的贮存稳定性。 (4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料,还要求不污染,不变色。 (5)价廉易得。 2、性能要求 (1)细度:一般说,补强填料颗粒越细,比表面积越大,和橡胶接触面积也越大,补强效果越好。非补强填料颗粒越细,加入橡胶后混炼效果越好。但必须分散均匀,如分散不均匀,即使颗粒很细,混炼效果亦不好。 (2)颗粒形状与晶型:填料颗粒形状以球形较好,片形或针形填料在硫化胶拉伸时容易产生定向排列,导致永久变形增大,抗撕裂性能降低。补强填料中炭黑和白炭黑为无定形,其他填料也有结晶型的。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅,但前者为结晶型,后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x、y、z三轴相似,各向同性。异轴结晶x、y、z三轴有显著差异,各向异性在常用非金属矿物填料中,陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品,不宜用异轴结晶系物质作补强填料。 (3)表面性质:粉体填料混入橡胶,其粒子被橡胶分子包围,粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒,在橡胶中不易分散,容易结团,降低其补强效能。这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。例如补强效能很小的碳酸钙,加入脂肪酸后,降低了表面张力,增加了湿润程度,提高了补强效果。炭黑是橡胶的主要补强填料,其成分90%~99%是元素碳,其余是少量挥发分和水分。在炭黑生产过程中,其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。过去曾经认为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)大小及结构性,而与其表面的化学性质无关。近年来大量研究结果表明,炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应,使结合胶增加,进而增进了硫化胶的力学性能和耐老化性能。白炭黑粒子表面化学基团与炭黑完全不同。气相法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH,沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH及Si<(OH):。气相法白炭黑呈酸性,沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈碱性。呈酸性会迟延硫化速度,呈碱性则

硅微粉填料在橡胶产品的作用及用量选择

硅微粉填料在橡胶产品的作用及用量选择 橡胶产业大量使用填料作配合剂,其用量仅次于橡胶耗用量。补强填料用于橡胶,不仅能进步橡胶制品的强度,而且能改善胶料的加工性能,并赋予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐冷、耐油等多种性能,可延长制品的使用寿命。非补强填料用于橡胶,主要起填充增容作用,某些品种也兼有隔离、脱模或着色的作用。 橡胶产品对硅微粉填料的要求 1、对硅微粉填料的一般要求 (1)补强填料粒子表面要有强的化学活性,能与橡胶产生良好的结合,能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。非补强填料粒子表面呈化学惰性,和橡胶不产生化学结合,不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。 (2)有较高的化学纯度,细度要均匀,对橡胶有良好的湿润性和分散性。 (3)不易挥发,无臭、无味、无毒,有较好的贮存稳定性。 (4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料,还要求不污染,不变色。 (5)价廉易得。 2、对硅微粉填料的性能要求 (1)细度:一般说,补强填料颗粒越细,比表面积越大,和橡胶接触面积也越大,补强效果越好。非补强填料颗粒越细,加进橡胶后混炼效果越好。但必须分散均匀,如分散不均匀,即使颗粒很细,混炼效果亦不好。 (2)颗粒外形与晶型:填料颗粒外形以球形较好,片形或针形填料在硫化胶拉伸时轻易产生定向排列,导致永久变形增大,抗撕裂性能降低。补强填料中炭黑和白炭黑为无定形,其他填料也有结晶型的。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅,但前者为结晶型,后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x、y、z三轴相似,各向同性。异轴结晶x、y、z三轴有明显差异,各向异性在常用非金属矿物填料中,陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品,不宜用异轴结晶系物质作补强填料。 (3)表面性质:粉体填料混进橡胶,其粒子被橡胶分子包围,粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒,在橡胶中不易分散,轻易结团,降低其补强效能。这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。例如补强效能很小的碳酸钙,加进脂肪酸后,降低了表面张力,增加了湿润程度,进步了补强效果。

橡胶材料补强配方-填料系(多孔粉石英)

橡胶材料补强配方-填料系(多孔粉石英) 1、填料及其作用 组成填充补强体系的配合剂统称为填料,是橡胶工业的主要原料之一,属于粉体材料。 填料的用量相当大,几乎与橡胶本身用量相当。含有填料的橡胶是一种多相材料,填料能赋予这种材料许多宝贵的性能,如大幅度提高橡胶的力学性能,使橡胶具有导电性、磁性、阻燃性、色彩等特殊性能,改善橡胶的加工工艺性能以及降低橡胶制品的成本等。 2、填料的分类 填料的种类很多,按其在橡胶中的主要作用可分为补强性填料和增容性填料。前者的主要作用是提高橡胶制品的硬度和机械强度,如拉伸强度、定伸应力、撕裂强度,耐磨性等,称为补强剂或活性填料,如炭黑、白炭黑、多孔粉石英等;后者的主要作用则是增加胶料容积,从而节约生胶、降低成本,称为填充剂、增容剂或惰性填料,如碳酸钙、陶土、滑石粉等。这两类填料不能截然分开,比如被列入活性填料的多孔粉石英,这种填料属于非金属硅酸盐一类,但又具有表面活性,与炭黑、白炭黑的功能有相似之处,也有相同的功能。经实验可以替代一部分炭黑、白炭黑。所以这种统称填料的材料也可称为补强剂,其目的:增容、补强、降低成本。由于生胶的类型不同,也使补强剂和填充剂之间的界限难以划分。 通常以“弹性能”(扯断功)数值的大小和变化来衡量各种填料在橡胶中的补强效果,如图所示。由图可见炭黑、多孔粉石英在相当大的用量范围内具有较好的补强效果,常称它们为补强剂;陶土和碳酸钙等补强效果小,常称它们为填充剂。 填料也可按化学成分分类无机和有机填料。无机填料如含硅化合物,碳酸盐类、金属氧化物等;有机填料如再生胶、硫化胶粉、木粉、短纤维等;除此之外,填料还可按外形分为粉状、纤维状、片状和树脂填料等。

橡胶实习报告

橡胶实习报告篇一:橡胶生产实习报告 目录 一、前言 1.实习性质 2.实习目的 3.实习要求 4.实习注意事项 二、实习单位简介 三、橡胶及高分子材料知识 1、几种橡胶简介 2、胶料的组成及配合 3、橡胶的加工工艺 四、实习内容 (一)硫化车间 1、主要设备 2、硫化原理

3、硫化过程 4、注意事项 (二)修边车间 1、概况 2、产品 (三)出型车间 1、主要设备 2、工作原理 3、注意事项 (四)实验室 五、实习感想 一、前言 1.实习性质 生产实习是高等工科院校理论联系实际,培养社会主义现代化建设人才一项重要的实践环节,巩固与加深对理论知识的理解,培养与提高能力的重要组成部分。是学生接触实际,了解工厂,热爱自己的专业,热爱未来工作,扩大视野,并为后续课程学习提供感性认识的重要手段。

2.实习目的 作为一个工科院校,生产实习是我们高分子材料专业不可缺少的组成部分。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识,理论联系实际,扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道,培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神,也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径。 在实习的过程中,通过对工厂的了解,与工人、技术人员交谈,得以对所学专业在国民经济中所占的地位与作用的认识有所加深,培养事业心,使命感和务实精神,为适应从学生到工作者做准备。 同时通过这次实习使我们得到一次综合能力的训练和培养。在整个实习过程中,充分发挥学生学习的主动性、积极性,在生产现场细心观察,虚心请教,积极思考,多方了解,大胆提出自己的想法,在有限的实习时间里使各方面的能力都得到锻炼。 3.实习要求 (1)基本素质、能力要求:严格遵守工厂和实习队的规章制度;了解实习工厂生产、组织、管理实际;按照实习指导书要求撰写认识实习报告。了解所实习车间主要产品的工

橡胶用硅微粉

橡胶用硅微粉 橡胶产业大量使用填料作配合剂,其用量仅次于橡胶耗用量。补强填料用于橡胶,不仅能进步橡胶制品的强度,而且能改善胶料的加工性能,并赋予制品良好的耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐冷、耐油等多种性能,可延长制品的使用寿命。非补强填料用于橡胶,主要起填充增容作用,某些品种也兼有隔离、脱模或着色的作用。 橡胶产品对硅微粉填料的要求 1、对硅微粉填料的一般要求 (1)补强填料粒子表面要有强的化学活性,能与橡胶产生良好的结合,能改善硫化胶的力学性能、耐老化性能和粘合性能。非补强填料粒子表面呈化学惰性,和橡胶不产生化学结合,不影响硫化胶的力学性能及耐候性、耐酸碱性和耐水性。 (2)有较高的化学纯度,细度要均匀,对橡胶有良好的湿润性和分散性。 (3)不易挥发,无臭、无味、无毒,有较好的贮存稳定性。 (4)用于白色、浅色和彩色橡胶制品的填料,还要求不污染,不变色。 (5)创国化工硅微粉用于橡胶制品的作用和用量。 2、对硅微粉填料的性能要求 (1)细度:一般说,补强填料颗粒越细,比表面积越大,和橡胶接触面积也越大,补强效果越好。非补强填料颗粒越细,加进橡胶后混炼效果越好。但必须分散均匀,如分散不均匀,即使颗粒很细,混炼效果亦不好。 (2)颗粒外形与晶型:填料颗粒外形以球形较好,片形或针形填料在硫化胶拉伸时轻易产生定向排列,导致永久变形增大,抗撕裂性能降低。补强填料中炭黑和白炭黑为无定形,其他填料也有结晶型的。比如硅微粉虽与白炭黑化学成分均为二氧化硅,但前者为结晶型,后者为无定型。结晶型填料又分为异轴结晶和等轴结晶两种。同轴结晶x、y、z三轴相似,各向同性。异轴结晶x、y、z三轴有明显差异,各向异性在常用非金属矿物填料中,陶土、石墨、硅藻土属异轴结晶系。碳酸钙为等轴结晶系。要求耐磨和耐撕裂性能好的橡胶制品,不宜用异轴结晶系物质作补强填料。 (3)表面性质:粉体填料混进橡胶,其粒子被橡胶分子包围,粒子表面被橡胶湿润的程度对补强效能有很大影响。不易湿润的颗粒,在橡胶中不易分散,轻易结团,降低其补强效能。这种状况可以通过添加某些有助于增加湿润的物质得以改善。例如补强效能很小的碳酸钙,加进脂肪酸后,降低了表面张力,增加了湿润程度,进步了补强效果。 炭黑是橡胶的主要补强填料,其成分90%~99%是元素碳,其余是少量挥发分和水分。在炭黑生产过程中,其表面吸附或结合了少量羧基、醌基、酚基、内酯基等化学基团。过往曾经以为炭黑的补强效能仅取决于其粒径(比表面积)大小及结构性,而与其表面的化学性质无关。近年来大量研究结果表明,炭黑粒子表面的化学基团在混炼过程中能与橡胶起化学反应,使结合胶增加,进而增进了硫化胶的力学性能和耐老化性能。 白炭黑粒子表面化学基团与炭黑完全不同。气相法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH,沉淀法白炭黑表面含有硅醇基Si―OH及Si气相法白炭黑呈酸性,沉淀法白炭黑表面呈酸性或呈碱性。呈酸性会迟延硫化速度,呈碱性则会加快硫化速度。白炭黑表面微孔多,吸湿性强,对补强不利。用硅烷偶联剂对其表面进行改性处理,能克服其弊端,改善其补强性能。对非金属矿物粉体填料进行表面改性处理,也有很好的应用效果。

橡胶概述

橡胶概述 §1.1 橡胶的基本结构与性能 橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,亦被称为弹性体。橡胶在外力的作用下具有很大的变形能力(伸长率可达500~1000%),外力除去后又能很快恢复到原始尺寸。 橡胶按其来源分类可分为:天然橡胶(Natrul rubber简称NR)、合成橡胶(Synthtic rubber简称SR)。天然橡胶是指直接从植物(主要是三叶橡胶树)中获取的橡胶。合成橡胶是相对于天然橡胶而言,泛指用化学合成方法制得的橡胶。 按使用范围分类可分为:通用橡胶和特种橡胶;通用橡胶是指天然橡胶及性能和用途都与天然橡胶相似的丁苯橡胶、顺丁橡胶、聚异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶;特种橡胶是指具有某些特殊性能的橡胶,包括氟橡胶、硅橡胶、聚硫橡胶、聚丙烯酸脂橡胶、氯醚橡胶和卤化聚乙烯橡胶等; 按照分子的极性强弱可分为:极性橡胶和非极性橡胶; 按照拉伸时的结晶程度的大小可分为:结晶橡胶和非结晶橡胶; 按照分子链上有无不饱和双键可分为:饱和橡胶和不饱和橡胶; 按照主链的化学结构可分为:碳链橡胶和杂链橡胶。 传统的橡胶一般都需通过硫化作用,使橡胶分子链间经化学交联形成网状分子结构。 随着嵌段共聚和接枝技术发展起来的一类不需要进行化学交联,可以通过加热反复加工的弹性体材料,一般被称为热塑性弹性体。 §1.1 橡胶的基本结构与性能 (1)橡胶的分子特征构成橡胶弹性体的分子结构有下列特点: ①其分子由重复单元(链节)构成的长链分子。分子链柔软其链段有高度的活动性,玻璃化转变温度(Tg)低于室温; ②其分子间的吸引力(范德华力)较小,在常态(无应力)下是非晶态,分子彼此间易于相对运动; ③其分子之间有一些部位可以通过化学交联或由物理缠结相连接,形成三维网状分子结构,以限制整个大分子链的大幅度的活动性。 从微观上看,组成橡胶的长链分子的原子和链段由于热振动而处于不断运动中,使整个分子呈现极不规则的无规线团形状,分子两末端距离大大小于伸直的长度。一块未拉伸的橡胶象是一团卷曲的线状分子的缠结物。橡胶在不受外力作用时,未变形状态熵值最大。当橡胶受拉伸时,其分子在拉伸方向上以不同程度排列成行。为保持此定向排列需对其作功,因此橡胶是抵制受伸张的。当外力除去时,橡胶将收缩回到熵值最大的状态。故橡胶的弹性主要是源于体系中熵的变化的“熵弹性”。 (2)橡胶的应力-应变性质图1中的应力-应变曲线是一种伸长结晶橡胶的典型曲线,其主要组分是由于体系变得有序而引起的熵变(即图中-Tds/dl 部分)。随着分子被渐渐拉直,使得分子链上支链的隔离作用消失,分子间吸引力变得显著起来,从而有助于抵抗进一步的变形,所以橡胶在被充分拉伸时会呈现较的高抗张强度和模量

液体橡胶详细介绍

液体橡胶详细介绍 液体橡胶一般是指在常温下为粘稠状的流动性液体,经过适当的化学反应,可形成三维网状结构,而和普通硫化胶具有类似物理机械性能的物质。从加工方面来说,其特点是能借助某种硫化方法(即扩链、交联,亦或两者并举)进行硫化,并可进行浇铸或用泵输送注入模型来制造弹性制品。液体橡胶和固体橡胶相比,一般分子量较低,大约在2000~1000之间,属预聚物。在常温下是流动的液体,为浇注型弹性体,成型加工方便,加工工艺易于实现机械化、连续化和自动化,可减轻劳动强度和改善作业环境。一、分类品种与固体橡胶一样,根据液体橡胶主链结构的不同,可按下述类别来分成不同系列;聚硫橡胶系、硅橡胶系、聚氨酯橡胶系、二烯类橡胶系。前三者第一章中已经述及。二烯系液体橡胶主要有液体丁二烯橡胶、液体丁苯橡胶、液体丁腈橡胶、液体氯丁二烯橡胶等。液体橡胶通常是一些在分子未端或分子内部有活性官能基的较低分子量的预聚物,随着接入官能基的位置不同,液体橡胶又可分为三种。一种是活性官能团在主链呈无规分布,即所谓在分子结构内带官能团者,称为非遥爪型液体橡胶;第二种是活性官能团处于分子链两端;再有一种既带中间官能团又带端基官能团。后两种称为遥爪型液体橡胶。非遥爪型液体橡胶只通过中间基团的反应形成交

联,故自由末端多,定伸强度低,耐疲劳性差。遥爪型液体橡胶可通过活性官能团时扩链和交联反应,获得一种没有分子末端的闭合交联网,而与固体硫化胶结构类似,从而在物理机械性能和用途方面能与固体硫化胶相匹敌。因此成为目前研究的重点,并且着重研究将二烯类遥爪型液体橡胶用于一般橡胶制品,包括浇注轮胎。在遥爪型液体橡胶中,又因引入的活性官能团的不同,可得出一系列不同品种的液体橡胶。活性端基可以有羟基、羧基、硫醇基、氨基、环氧基、异氰酸酯基、烯基、溴基等。几种带官能团的二烯类液体橡胶的特征和性质见表2-1。二、液体橡胶的结构从分子设计角度看,为了满足液体橡胶在室温下具有流动性,经化学反应能形成空间网状结构,并具有与固体硫化胶相同特性的要求,必须在结构上满足下列条件:1、交联点间的分子链应具有较大的柔曲性,分子结构中支链要少,1,4-结构含量多。 2、预聚分子链端应具有适当官能团,以便进行链增长或交联。 3、分子链具有适宜的长度,一般=2000~6000。 4、根据液体橡胶中含的端基来选择带有官能团的扩链剂或交 联剂遥爪型液体橡胶分子中所带端基种类不同,其反应能力也不同,如下所示。低反应性端基:-OH、-C=O、-Cl、-NR2中反应性端基:-CH2Cl、-CHO、-COOH高反应性端基:-OOH、-SH、-NCO、-COCl、-NH2等。当反应能力高时,液体橡胶在贮存,加工时(如混和填料)容易发生问题,必须

填料与补强

强度:材料抵抗变形或破坏的能力,即材料所能承受的最大载荷,表征了材料的受力极限 玻璃钢:以玻璃纤维及其制品玻璃布、玻璃带、等为增强材料,以树脂为粘结剂,经一定的成型工艺制作而成的一种功能型的新型复合材料。 吸留橡胶指未硫化混炼胶在填料(炭黑)中能被良溶剂溶解的那部分像胶 结合橡胶也称为炭黑凝胶,是指炭黑混炼胶中不能被橡胶的良溶剂溶解的那部分橡胶。 硫化:线性的高分子在物理或化学作用下,形成三维网状体型结构的过程。实际上就是把塑性的胶料转变成具有高弹性橡胶的过程。 结构化效应:硅橡胶与白炭黑的混炼胶随存放时间的延长会出现粘度上升,硬度增加,以致无法返炼的现象。 离聚物或称离聚体是指含有少量离子基团的聚合物。 并用:将两种或两种以上的不同橡胶或橡胶与合成树脂,借助机械力的作用搀混成一体,用以制造各种橡胶制品,称为橡胶机械共混或橡胶的并用 聚合物的相容性:指两种不同聚台物在外力作用下的混合,移去外力后仍能彼此相互容纳并保持宏观均相形态的能力。 工艺相容性: 这种共混物在微观区域内分成了两个相,构成多相形态,但在宏观上仍能保持其均匀性。 韧性是指材料破坏前吸收外加能量的能力。 冲击破坏是材料在高速冲击下的断裂现象. 冲击强度是标准试样在冲击断裂时单位面积上所消耗的能量或断裂时单位切口所消耗的能量,是度量材料在高速冲击下的韧性大小和抵抗断裂能力的参数。 复合材料的界面是指基体相与增强相之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。 复合材料,是指由两种或两种以上不同性质的材料,通过一定的工艺方法人工合成的,各组分间有明显界面且性能优于各组成材料的多相材料。 影响高分子材料强度的因素 1.高分子本身结构 1.1 分子链结构的影响 1)主链结构 ,高分子链刚性增加,聚合物强度增加,韧性下降,像主链含有芳杂环结构的聚合物其强度和模量比脂肪族主链高。主链上含有大的侧基,刚性大。2)链节极性,链节含有强极性基团或氢键的基团使得分子间作用力增大,强度提高3)空间立构:结构规整和等规度高的聚合物因结晶而强度提高。4)支化:支化破坏了链的规整性结晶度降低,还增加了分子间的距离分子间力减小,都使强度降低。但是韧性有所提高。 1.2 交联的影响 交联一方面可以提高材料的抗蠕变能力,另一方面也能提高断裂强度。一般认为,对于玻璃态聚合物,交联对脆性强度的影响不大;但对高弹态材料的强度影响很大。随交联程度提高,橡胶材料的拉伸模量和强度都大大提高,达到极值强度后,又趋于下降(结晶取向下降);断裂伸长 1.3 分子量及其分布的影响:分子量是对高分子材料力学性能(包括强度、弹性、韧性)起决定性作用的结构参数。低分子有机化合物一般没有力学强度(多为液体),高分子材料要获得强度,必须具有一定聚合度,使分子间作用力足够大才行。 2.结晶与取向 2.1 结晶的影响:结晶对高分子材料力学性能的影响也十分显著,主要影响因素有结晶度、晶粒尺寸和晶体结构。1)结晶度:随着结晶度上升,材料的屈服强度、断裂强度、硬度、弹性模量均提高,但断裂伸长率和韧性下降。这是由于结晶使分子链排列紧密有序,孔隙率低,分子间作用增强所致2)晶体尺寸:小球晶:强度、伸长率、模量和韧性得到提高,大球晶:断裂伸长和韧性下降,冲击强度下降3)结晶形态:同一类聚合物,伸直链强度最大,串晶次之,球晶最小。 2.2 取向的影响:加工过程中分子链沿一定方向 取向,使材料力学性能产生各向异性,在取向方向得到增强。对于脆性材料,取向使材料在平行于取向方向的强度、模量和伸长率提高,甚至出现脆-韧转变,而在垂直于取向方向的强

相关文档
最新文档