橡膠工藝學(xué)第四章橡膠補強與填充體系-wenkub.com
2024-12-27 05:24 本頁面
【正文】 ? 橡膠納米增強研究的重要方向： —— 發(fā)展價格低廉的新型納米增強劑 —— 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)開發(fā)特種和功能性新型納米復(fù)合材料，以填補炭黑和白炭黑增強彈性體的性能空缺。 ? 不飽和羧酸鹽是雙官能團的反應(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。 不飽和羧酸金屬鹽增強橡膠就是“原位聚合”增強的典型例子。 ② 前驅(qū)物和單體溶解在溶劑中，讓水解和單體聚合同時進行。 ③ 價廉易得，最好是現(xiàn)有的工業(yè)品。 插層聚合 聚合物插層 按照復(fù)合過程分類 : 剝 離 聚合物 /層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料 插層型納米復(fù)合材料 剝離性納米復(fù)合材料 層狀硅酸鹽 具有層狀結(jié)構(gòu)的粘土礦物主要有：高嶺土、滑石、膨潤土、云母四大類。 三、短纖維在橡膠制品中的應(yīng)用 ?膠管 ?膠帶 ?輪胎 ?其他應(yīng)用 ? 碳納米管 ? 原位增強技術(shù)可以克服傳統(tǒng)短纖維橡膠復(fù)合材料加工過程中短纖維難分散、粘合及斷裂的問題，是未來的發(fā)展方向。 白炭黑的應(yīng)用與發(fā)展 ? 存在的問題 ①加工性能問題 ②停放時間長，粘度升高 ③白炭黑膠料容易產(chǎn)生靜電積累 ④價格高 ? 白炭黑的發(fā)展 ①通過造粒 ②精細(xì)化 ③提高分散 ④改性處理 第七節(jié) 有機補強劑 合成 樹 脂和天然 樹 脂 一、 酚醛樹 脂 二、石油 樹 脂 三、 苯 乙 烯樹 脂 四、木 質(zhì) 素 （天然 樹 脂） 55 第八節(jié) 無機填充劑 一、特點及表面改性 二、偶 聯(lián)劑 及活性 劑 的分 類 及其改性 三、典型的無機 填 充 劑 鹽類 酸 鹽類 鹽類 屬氧 化物及其 氫氧 化物 56 第九節(jié) 短纖維補強 一、短纖維的特點 短纖維種類 ① 絲、麻、木等天然纖維 ② 聚酯纖維、維綸纖維、人造絲纖維、芳綸纖維等合成纖維 ③ 碳纖維、玻璃纖維等無機纖維 ④ 鋼纖維等金屬纖維 短纖維一般是指纖維斷面尺寸在 1μm到幾十微米間，長徑比在 250以下，長度在 35mm以下，通常為 3～ 5mm的各類纖維。 ? 白炭黑表面基團可發(fā)生的反應(yīng)：失水及水解反應(yīng)、與酰氯反應(yīng)、與活潑氫反應(yīng)、形成氫鍵等。 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 。 ? 氣相法 SiO2粒徑極小，約為 15～ 25nm，比表面積高達 50～ 400m2/g。 緩 解 應(yīng) 力集中、橡 膠鏈 取向、摩擦消耗 ?當(dāng)受到拉力時，首先出現(xiàn)短鏈沿碳黑表面滑動，當(dāng)伸長再增加時，長鏈沿炭黑表面滑動，滑動摩擦消耗外力，體現(xiàn)高的物理機械性能。 ： ? 這是比較完善和全面的炭黑補強理論。隨著炭黑的結(jié)構(gòu)性提高、粒徑減小、用量增加，促進焦燒的趨勢越顯著。 ? 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。 炭黑膠料混煉時間與分散程度、流變性能、橡膠物理機械性能的關(guān)系見下圖 對混煉膠粘度的影響： ? 炭黑粒子越細(xì)，結(jié)構(gòu)度越高，填充量越大，會使混煉膠 黏度越高 ，流動性越差。 ? 包容膠的測算 Medalia經(jīng)驗公式 二 .炭黑的性質(zhì)對混煉過程及混煉膠的影響 對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。 ： 表明炭黑聚集體的鏈枝結(jié)構(gòu)的發(fā)達程度，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)，常稱為補強三要素。 N326 是這個系列中低結(jié)構(gòu)的炭黑； N339 是這個系列中新工藝炭黑 . 共同特點均有 N3，后面兩位數(shù)字表示該系列中不同的規(guī)格。 ?粒徑按電鏡法測得的數(shù)據(jù)劃分為 10個范圍，從 11～ 500nm之間。 Ⅲ. 按 ASTM標(biāo)準(zhǔn)
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