【正文】 定義 —試樣在外力作用下產(chǎn)生形變的大小和除去外力后保持形變的能力 。 定義： 未硫化膠料在一定溫度 （ 100℃ ） 、 壓力 （ 3 106～ 6 106Pa） 和時(shí)間（ 4min） 時(shí)的抗剪切能力 。 門尼粘度小 → 平均分子量小 ， 可塑性大 → 混煉時(shí)易粘輥 ， 硫化制品強(qiáng)度較差 。 定義 ——膠料在一定溫度 （ 120℃ ） ， 壓力 （ 3 106－ 6 106Pa） 開始硫化 （ 即門尼粘度突然上升 ） 的時(shí)間 。 五、磨耗 六 、 彈性 七、耐低溫性能 15 第二章：橡膠加工成型原理 167。 ① 硫磺 －－常態(tài)下淡黃色固體 ， 不同溫度有不同的狀態(tài) 。 特點(diǎn) ： 化學(xué)活性不大 ， 適于天然橡膠和不飽和的合成橡膠 。 影響硫磺在膠料中溶解度的因素 膠料表面粘上灰塵或手摸時(shí) ， 亞穩(wěn)狀態(tài) S在膠料表面呈細(xì)微結(jié)晶析出 —噴硫 減少或避免噴硫的措施： ① 采用低溫短時(shí)間混煉 ， 使 S在膠料中均勻分散 。 ③ 加入吸附 S的配合劑 。 正硫化時(shí)間－ 硫化橡膠達(dá)到最佳物理機(jī)械性能的硫化時(shí)間 ② 硫化平坦線要長(zhǎng) 正硫化曲線 上在正硫化時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)平臺(tái)－ 硫化平坦線 ③ 硫化的臨界溫度要高 硫化的臨界溫度 －硫化促進(jìn)劑對(duì)硫化過程發(fā)生促進(jìn)作用的溫度 。 橡膠硫磺硫化： 硫磺 、 促進(jìn)劑和活性劑組成的硫化體系 。 物理防老劑： 石蠟 微晶蠟等 防老機(jī)理： 常溫下在橡膠中溶解度很小 ， 在橡膠表面析出 → 薄膜 → 與外界隔離 。 游離基形成歷程： 酚類防老劑（ AH） ① 胺類防老劑： 效果優(yōu) 、 全面 。 對(duì)苯二胺類 ―― 高效 ， 多功能 ， 低毒防老劑 ！ ② 酚類： 防護(hù)效果不如胺類 。 18 ⑸ 增塑劑 A、 作用： ① 改善工藝性能； ② 改善產(chǎn)品的物理機(jī)械性能 。 ② 化學(xué)增塑劑： 加速生膠分子在塑煉時(shí)的斷鏈作用 。 ② 化學(xué)增塑劑 ： 含硫化合物 。 ② 增塑劑的凝固點(diǎn) Tg（ 橡膠的 ） ， 差值越大越好 。 19 （ 6）填料 A、 種類： 補(bǔ)強(qiáng)劑 —提高橡膠制品強(qiáng)度 ， 物理機(jī)械性能 。 B、 碳黑 a、 作用： ① 提高制品的強(qiáng)度； ② 改進(jìn)膠料的工藝性能； ③ 賦予制品耐磨 ， 耐熱 ， 耐寒 ， 耐油等性能 ， 延長(zhǎng)壽命 。 炭黑凝膠 分散不好的 C聚集體 炭黑鏈 純膠 ① 物理作用 ： 橡膠吸附于碳黑表面，潤(rùn)濕碳黑－物理吸附，較弱。橡膠吸附在碳黑的表面上，橡膠的若干個(gè)點(diǎn)與碳黑表面起化學(xué)的結(jié)合－化學(xué)吸附。 －－橡膠與碳黑構(gòu)成了一種能夠滑動(dòng)的強(qiáng)固的鍵。 碳黑的結(jié)構(gòu)影響： 加工性能 結(jié)構(gòu)越高 ， 越易分散 ， 壓出性能越好 。 炭黑用量 抗張強(qiáng)度 天然膠 丁苯膠 細(xì)粒子 C 高耐磨 C ④ 碳黑的結(jié)構(gòu) 一次結(jié)構(gòu) ： 碳黑在制造過程中，相鄰的顆粒相互熔接在一起，并連接起來形成一種鏈狀結(jié)構(gòu)。 ② 了解生膠及配合劑的性質(zhì)以及各種配合劑之間的關(guān)系 ， 正確選擇原材料 。 ④ 考慮設(shè)備特點(diǎn)及加工工藝過程 ， 節(jié)約原料及動(dòng)力消耗 ， 降低成本 。 2—2膠料的加工性能 一 、 粘度 （ 一 ） 粘度與可塑性關(guān)系 （ 1） 粘度大 ， 可塑性小 。 （ 2） 粘度小 ， 可塑性大 。 （ 3） 粘度不均勻則可塑度不均勻 ， 工藝性能及硫化膠物理性能不一致 。 （ 2） 外力作用 －剪切力和剪切速度上升導(dǎo)致粘度下降 。 ② 流動(dòng)速率高 ， 流動(dòng)時(shí)間 松弛時(shí)間 。 25 （ 三 ） 膠料的粘彈性 （ 1） 受力時(shí)間對(duì)粘彈行為的影響 外力作用時(shí)間 膠料松弛時(shí)間 → 膠料主要性質(zhì)為彈性 ， 形變恢復(fù)量大 。 （ 2） 溫度對(duì)粘彈行為的影響 溫度降低 ， 粘度增加 ， 表現(xiàn)出彈性行為； 溫度上升 ， 粘度下降 ， 表現(xiàn)出液體的平穩(wěn)的流動(dòng)性質(zhì) 。 分子量分布寬 ， 易加工 。 如：天然橡膠 分子量大 ， 彈性高 ， 可塑性低 ， 難加工 → 必須塑煉 。 順丁膠 ， 異戊二烯膠分子量分布窄 ， 不易加工 。 ⑵ 生膠的種類 天然橡：分子間作用力較小 → 松弛時(shí)間短 → 彈性記憶效小 → 加工過程中膨脹率小 ⑶ 膠料的含膠量 ― 增加 → 彈性記憶效應(yīng)增加 。 ① 壓出速度高 力作用時(shí)間小于松弛時(shí)間時(shí) ， 彈性記憶效應(yīng)提高 ，壓出膨脹 。 降低彈性記憶效應(yīng)的措施 : ① 選擇彈性記憶效應(yīng)不顯著的膠料做原料 。 ③ 調(diào)整加工工藝參數(shù) 。 影響斷裂特性的因素： 分子量 ， 分子量分布 ， 支化度 。 29 作業(yè)及思考題 為什么 SBS稱為熱塑性彈性體？生產(chǎn)中如何獲得良好的加工性能和使用性能？ 現(xiàn)代橡膠硫磺硫化體系由哪些成分組成？其作用分別是什么？ 橡膠防老劑有哪兩種類型？其作用機(jī)理如何？ 橡膠增塑劑有哪兩種類型？其作用機(jī)理如何？其選擇原則是什么？ 簡(jiǎn)述炭黑的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理。 2－ 3 塑煉 一 、 塑煉的目的 塑煉 －－ 把具有彈性的生膠變?yōu)榫哂锌伤苄缘哪z料的工藝過程 。 ② 使橡膠性質(zhì)均勻 。 降低粘度的方法－－－ 使橡膠分子鏈斷裂， ↓ 大分子長(zhǎng)度 。 塑煉中可加入化學(xué)塑解劑提高塑煉效果 －力 —化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。 高溫塑煉 ——自動(dòng)氧化降解作用為主，機(jī)械作用強(qiáng)化橡膠與氧接觸。 ② 游離基與氧氣作用 ③ 過氧化物游離基與其它橡膠分子反應(yīng) 32 有化學(xué)塑解劑存在 ， 如：加入硫酚， 則橡膠大分子游離基與塑解劑作用： 低溫塑煉機(jī)理： 分子鏈在機(jī)械力作用下降解生成游離基 ， 氧氣穩(wěn)定了生成的游離基 ， 從而達(dá)到降低分子鏈長(zhǎng)度的目的 。 33 高溫塑煉機(jī)理 ① 高溫塑煉：空氣中氧對(duì)橡膠分子的自動(dòng)氧化作用，形成大分子游離基 ② 氧氣充足時(shí)，大分子游離基繼續(xù)氧化 34 加入塑解劑 ① 引發(fā)劑型化學(xué)增塑劑 ， 如：過氧化苯甲酰 對(duì)生膠的自動(dòng)氧化起促進(jìn)作用 ： 自由基與橡膠分子作用奪取其活性氫原子 ② 混合型化學(xué)增塑劑 如：硫醇類 在有氧氣存在時(shí)最先起引發(fā)劑作用，然后又起游離基接受體作用： 高溫塑煉機(jī)理： 氧化裂解占主導(dǎo)地位，攪拌作用可強(qiáng)化橡膠與氧的接觸 化學(xué)塑解劑可引發(fā)、促進(jìn)氧化作用，穩(wěn)定游離基。 220 )( MMKF ?? ????? M － 作用于分子鏈上的剪應(yīng)力 （ τ ） ； －平均分子量 。 機(jī)械斷鏈規(guī)律： ① 大分子中央部分的鏈最先斷裂 ② 分子鏈愈長(zhǎng)愈易切斷 極限分子量 —機(jī)械斷鏈作用在塑煉初期最強(qiáng)烈 ， 分子量下降最快 ， 隨后漸趨平緩 ， 進(jìn)而達(dá)極限 ， 分子量不再隨變化 ， 該分子量稱極限分子量 。 影響塑煉效果的因素 ⑴ 氧氣的含量 低溫塑煉 ， 起穩(wěn)定自由基作用；高溫塑煉 ， 起氧化斷裂作用 。 ⑶ 溫度 ① 低溫塑煉 ， 機(jī)械斷鏈占主導(dǎo)作用 。 T升高 ， 氧化斷鏈作用加強(qiáng) ， 塑煉作用加強(qiáng) 。 ⑷化學(xué)塑解劑 －提高塑煉效果。 國(guó)產(chǎn)的煙片膠： 10min薄通塑煉后 ， 門尼粘度可降至 40左右 。 原因： 高溫塑煉不易控溫 ， 易產(chǎn)生凝膠 ， 加入塑解劑效果也不明顯 。 合成橡膠與天然膠對(duì)比： ① 天然膠甲基共扼效應(yīng)造成弱鍵 ， 合成二烯類橡膠無共扼效應(yīng) ， 斷裂難； ② 合成膠初始粘度低 ， 分子鏈短 ， 分子間易滑動(dòng) ，