橡膠工藝學(xué)第三章橡膠補(bǔ)強(qiáng)與填充體系-wenkub.com
2025-04-29 13:49 本頁(yè)面
【正文】 78 ? 橡膠納米增強(qiáng)研究的重要方向： —— 發(fā)展價(jià)格低廉的新型納米增強(qiáng)劑 —— 尋找更科學(xué)、適用的納米復(fù)合技術(shù) —— 利用納米復(fù)合技術(shù)開(kāi)發(fā)特種和功能性新型納米復(fù)合材料，以填補(bǔ)炭黑和白炭黑增強(qiáng)彈性體的性能空缺。 75 76 ? 不飽和羧酸鹽是雙官能團(tuán)的反應(yīng)性填料，在硫化工程中發(fā)生原位聚合反應(yīng)，使硫化膠具有優(yōu)異的性能，因此在眾多的領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用。 72 不飽和羧酸金屬鹽增強(qiáng)橡膠就是“原位聚合”增強(qiáng)的典型例子。 ② 前驅(qū)物和單體溶解在溶劑中，讓水解和單體聚合同時(shí)進(jìn)行。 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。 65 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。 59 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。 51 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(mén)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。 49 氣相法白炭黑 粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾乎完全是排列緊密的二氧化硅三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 吸濕性小，表面吸附性強(qiáng) 。補(bǔ)強(qiáng)性好，主要用于硅橡膠。 ?當(dāng)受到拉力時(shí)，首先出現(xiàn)短鏈沿碳黑表面滑動(dòng)，當(dāng)伸長(zhǎng)再增加時(shí)，長(zhǎng)鏈沿炭黑表面滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦消耗外力，體現(xiàn)高的物理機(jī)械性能。 44 ： ?這是比較完善和全面的炭黑補(bǔ)強(qiáng)理論。隨著炭黑的結(jié)構(gòu)性提高、粒徑減小、用量增加，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，促進(jìn)焦燒的趨勢(shì)越顯著。 ? 炭黑用量的影響也很重要，用量多，膨脹率小，可提高擠出速度。 33 炭黑膠料混煉時(shí)間與分散程度、流變性能、橡膠物理機(jī)械性能的關(guān)系見(jiàn)下圖 34 對(duì)混煉膠粘度的影響： ? 炭黑粒子越細(xì)，結(jié)構(gòu)度越高，填充量越大，會(huì)使混煉膠 黏度越高 ，流動(dòng)性越差。 31 ? 包容膠的測(cè)算 Medalia經(jīng)驗(yàn)公式 32 二 .炭黑的性質(zhì)對(duì)混煉過(guò)程及混煉膠的影響 對(duì)混煉吃料及分散的影響： ?炭黑的粒徑越細(xì)混煉越困難，吃料慢、耗能高、生熱高、分散越困難。碳原子以共價(jià)鍵形成六角形層面，具有芳香烴的一些性質(zhì)。高結(jié)構(gòu)炭黑 DBP吸油值大于 120cm3/100g，低結(jié)構(gòu)炭黑小于 80cm3/100g，如 N220為 114177。 24 ： 表明炭黑聚集體的鏈枝結(jié)構(gòu)的發(fā)達(dá)程度，接近于球形的結(jié)構(gòu)度低，鏈枝多的結(jié)構(gòu)度多。 粒徑（或比表面），結(jié)構(gòu)度和表面活性 是炭黑的三大基本性質(zhì)，常稱為補(bǔ)強(qiáng)三要素。 N326 是這個(gè)系列中低結(jié)構(gòu)的炭黑； N339 是這個(gè)系列中新工藝炭黑 . 共同特點(diǎn)均有 N3，后面兩位數(shù)字表示該系列中不同的規(guī)格。 ?粒徑按電鏡法測(cè)得的數(shù)據(jù)劃分為 10個(gè)范圍，從 11～ 500nm之間。 17 Ⅲ. 按 ASTM標(biāo)準(zhǔn)分類 ?我國(guó) 80年代開(kāi)始采用美國(guó) ASTM176581分類命名法。分布較窄，表面較光滑。轉(zhuǎn)化率 30－ 47％，炭黑粒子粗大，補(bǔ)強(qiáng)性低，含氧量低（不到 ％），含碳量達(dá) 99％以上。采用氣態(tài)烴，液態(tài)烴或混合作為原料，供以適量的空氣，在反應(yīng)爐內(nèi)高溫下燃燒，生成的炭黑懸浮在煙氣中，經(jīng)冷卻后收集。 ?原料為甲烷為主的天然氣，故又稱為天然氣槽法炭黑或瓦斯槽法炭黑。 常用的有陶土，碳酸鈣，滑石粉等。 一次結(jié)構(gòu)粒徑、形態(tài)、表面活性等填料性
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