橡膠工藝學(xué)第四章橡膠補(bǔ)強(qiáng)與填充體系-全文預(yù)覽
【正文】 Y FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 原位 納 米 復(fù) 合技 術(shù) 的高分散性、可 設(shè)計(jì) 性（物理化 學(xué)結(jié)構(gòu) 、界面、形 狀 、尺寸及其分布等）卻是橡 膠 技 術(shù) 追求的理想境界。 日本學(xué)者提出了以下反應(yīng)機(jī)理：在硫化過(guò)程中，不飽和羧酸鹽在橡膠中發(fā)生“溶解 擴(kuò)散 聚合 相分離 ” 的反應(yīng)過(guò)程。 三、原位聚合增強(qiáng)法 原位聚合增強(qiáng)： 是指在橡膠基體中“生成”增強(qiáng)劑，在橡膠中混入一些與基體橡膠有一定相容性的帶有反應(yīng)性官能團(tuán)的單體物質(zhì)，通過(guò)適當(dāng)?shù)臈l件使其“就地”聚合成微細(xì)分散的粒子，從而產(chǎn)生增強(qiáng)作用。 ① 前驅(qū)物溶解在預(yù)形成的聚合物溶液中，在酸、堿或某些鹽催化作用下，讓前驅(qū)化合物水解成半互穿網(wǎng)絡(luò)。 ② 插層劑分子應(yīng)與聚合物單體或分子鏈具有較強(qiáng)的物理或化學(xué)作用，利于插層反應(yīng)的進(jìn)行，增強(qiáng)界面黏結(jié)力，提高復(fù)合材料性能。 先將聚合物單體分散、插層進(jìn)入層狀硅酸鹽片層中，然后原位聚合，利用聚合時(shí)放出的大量熱量克服硅酸鹽片層間的作用力，使其玻璃，從而使硅酸鹽片層與聚合物基體以納米尺度相復(fù)合 將聚合物熔體或溶液與層狀硅酸鹽混合，利用力化學(xué)或熱力學(xué)作用使層狀硅酸鹽剝離成納米尺度的片層并均勻分散在聚合物基體中。 短纖維在橡膠中的取向 纖維的取向有三個(gè)方向，即與壓延方向一致的軸向（ L）、與 L處于同一平面并垂直于壓延方向（ T）和垂直 LT平面的方向（ Y），見(jiàn)下圖。 白炭黑對(duì)膠料工藝性能和硫化性能的影響 ? 1—— 對(duì)工藝性能的影響 （ 1）膠料的混煉與分散 （ 2）白炭黑補(bǔ)強(qiáng)硅橡膠混煉膠中的結(jié)構(gòu)控制 （ 3）膠料的門尼粘度 （ 4）膠料的硫化速度 ? 2—— 白炭黑對(duì)硫化膠性能的影響 白炭黑對(duì)各種橡膠補(bǔ)強(qiáng)作用僅次于炭黑，對(duì)硅橡膠效果尤佳。 ② 隔離羥基 ，主要存在于脫除水分的白炭黑表面上，升高溫度時(shí)不易脫除； ③ 雙羥基 ：在一個(gè)硅原子上連有兩個(gè)羥基。 ? 沉淀法 SiO2粒徑較大，約為 20～ 40nm，純度較低，價(jià)低，可單用于 NR， SBR等通用膠中，亦可和炭黑并用，可獲得較好的綜合性能。補(bǔ)強(qiáng)效果僅次于炭黑，而優(yōu)于其他白色填料。 ? 吸附在碳黑表面上的橡膠鏈可以有各種不同的結(jié)合能量，少量為強(qiáng)的化學(xué)吸附，多數(shù)為弱的范德華引力，吸附的橡膠鏈段在外力作用下會(huì)滑動(dòng)伸長(zhǎng)。 ： ?雙殼層起骨架作用，聯(lián)結(jié)著自由大分子和交聯(lián)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一個(gè)橡膠大分子與填料的整體網(wǎng)絡(luò)，改變了硫化膠的結(jié)構(gòu)，提高了硫化膠的物理機(jī)械性能。 四 .炭黑性質(zhì)對(duì)硫化的影響 凡是加有炭黑的膠料，促進(jìn)結(jié)合膠網(wǎng)構(gòu)密度的提高，阻礙大分子鏈運(yùn)動(dòng)，縮短膠料的焦燒時(shí)間。 ? 一般來(lái)說(shuō)，炭黑的結(jié)構(gòu)性高，混煉膠的擠出工藝性能較好，口型膨脹率小，半成品表面光滑，擠出速度快，所以 FEF等快擠出炭黑適用于擠出膠料。 炭黑的粒 徑 、 結(jié)構(gòu) 和表面性 質(zhì) 均有所影 響 。 第三節(jié) 炭黑對(duì)橡膠加工性能的影響 一 .炭黑的結(jié)構(gòu)與包容橡膠 包容膠是在炭黑聚集體鏈枝狀結(jié)構(gòu)中屏蔽的那部分橡膠，又稱為吸留橡膠，見(jiàn)示意圖 黑聚集體的剛性體，交叉線代表橡膠；屏蔽在 C形窩中的橡膠為包容膠。 4. 表面性質(zhì) : :炭黑的化學(xué)組成 90％～ 99％為碳，少量 O， N， H， S。 工業(yè)上廣泛采用的是 吸油值法 ，即用DBP的吸收值來(lái)表征炭黑的結(jié)構(gòu)度（單位質(zhì)量炭黑吸收 DBP的體積），結(jié)構(gòu)度和 DBP值成正比。只有 BET法測(cè)得數(shù)據(jù)表示總表面積，另幾種數(shù)據(jù)僅表示外表面積。分布窄的補(bǔ)強(qiáng)效果好，一般用電鏡觀察至少 2000粒子，作粒徑分布曲線，越細(xì)分布往往越窄。 N347 是這個(gè)系列中高結(jié)構(gòu)的炭黑 。 ?后接三個(gè)數(shù)字，第一位數(shù)表示炭黑的平均粒徑范圍；第二和第三位數(shù)無(wú)明確意義，僅表示各系列中不同牌號(hào)間的區(qū)別。 ?軟質(zhì)炭黑 : 粒徑在 40nm以上，補(bǔ)強(qiáng)性能低的炭黑，如半補(bǔ)強(qiáng)炭黑，熱裂法炭
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