橡膠工藝學第四章橡膠補強與填充體系-全文預覽
【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 合技 術 的高分散性、可 設計 性（物理化 學結構 、界面、形 狀 、尺寸及其分布等）卻是橡 膠 技 術 追求的理想境界。 日本學者提出了以下反應機理：在硫化過程中，不飽和羧酸鹽在橡膠中發(fā)生“溶解 擴散 聚合 相分離 ” 的反應過程。 三、原位聚合增強法 原位聚合增強： 是指在橡膠基體中“生成”增強劑，在橡膠中混入一些與基體橡膠有一定相容性的帶有反應性官能團的單體物質，通過適當的條件使其“就地”聚合成微細分散的粒子，從而產生增強作用。 ① 前驅物溶解在預形成的聚合物溶液中，在酸、堿或某些鹽催化作用下，讓前驅化合物水解成半互穿網絡。 ② 插層劑分子應與聚合物單體或分子鏈具有較強的物理或化學作用，利于插層反應的進行，增強界面黏結力，提高復合材料性能。 先將聚合物單體分散、插層進入層狀硅酸鹽片層中，然后原位聚合，利用聚合時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合 將聚合物熔體或溶液與層狀硅酸鹽混合，利用力化學或熱力學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），見下圖。 白炭黑對膠料工藝性能和硫化性能的影響 ? 1—— 對工藝性能的影響 （ 1）膠料的混煉與分散 （ 2）白炭黑補強硅橡膠混煉膠中的結構控制 （ 3）膠料的門尼粘度 （ 4）膠料的硫化速度 ? 2—— 白炭黑對硫化膠性能的影響 白炭黑對各種橡膠補強作用僅次于炭黑，對硅橡膠效果尤佳。 ② 隔離羥基 ，主要存在于脫除水分的白炭黑表面上，升高溫度時不易脫除； ③ 雙羥基 ：在一個硅原子上連有兩個羥基。 ? 沉淀法 SiO2粒徑較大，約為 20～ 40nm，純度較低，價低，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。補強效果僅次于炭黑，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合能量，少量為強的化學吸附，多數為弱的范德華引力，吸附的橡膠鏈段在外力作用下會滑動伸長。 ： ?雙殼層起骨架作用，聯結著自由大分子和交聯結構，構成一個橡膠大分子與填料的整體網絡，改變了硫化膠的結構，提高了硫化膠的物理機械性能。 四 .炭黑性質對硫化的影響 凡是加有炭黑的膠料，促進結合膠網構密度的提高，阻礙大分子鏈運動，縮短膠料的焦燒時間。 ? 一般來說，炭黑的結構性高，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 、 結構 和表面性 質 均有所影 響 。 第三節(jié) 炭黑對橡膠加工性能的影響 一 .炭黑的結構與包容橡膠 包容膠是在炭黑聚集體鏈枝狀結構中屏蔽的那部分橡膠，又稱為吸留橡膠，見示意圖 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 : :炭黑的化學組成 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的吸收值來表征炭黑的結構度（單位質量炭黑吸收 DBP的體積），結構度和 DBP值成正比。只有 BET法測得數據表示總表面積，另幾種數據僅表示外表面積。分布窄的補強效果好，一般用電鏡觀察至少 2000粒子，作粒徑分布曲線，越細分布往往越窄。 N347 是這個系列中高結構的炭黑 。 ?后接三個數字，第一位數表示炭黑的平均粒徑范圍；第二和第三位數無明確意義，僅表示各系列中不同牌號間的區(qū)別。 ?軟質炭黑 : 粒徑在 40nm以上，補強性能低的炭黑，如半補強炭黑，熱裂法炭
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