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硫化橡膠指硫化過的橡膠,具有不變黏,不易折斷等特質,橡膠製品大都用這種橡膠製成。也叫熟橡膠,通稱橡皮或膠皮。

1簡介

又稱熟橡膠或橡皮。膠料經硫化加工后的總稱。硫化後生膠內形成空間立體結構,具有較高的彈性、耐熱性、拉伸強度和在有機溶劑中的不溶解性等。橡膠製品絕大部分是硫化橡膠。

2原料橡膠

作為硫化橡膠的原料橡膠,只能是能用 硫磺 或過氧化物交聯的橡膠。

3變形因素

壓縮永久變形是橡膠製品的重要性能指標之一。硫化橡膠壓縮永久變形的大小,涉及到硫化橡膠的彈性與恢復。永久變形的大小主要是受橡膠恢復能力的變化所支配。影響恢復能力的因素有分子之間的作用力(粘性)、網路結構的變化或破壞、分子間的位移等。當橡膠的變形是由於分子鏈的伸張引起的,它的恢復(或永久變形的大小)主要由橡膠的彈性所決定:如果橡膠的變形還伴有網路的破壞和分子鏈的相對流動,這部分可以說是不可恢復的,它是與彈性無關的。所以,凡是影響橡膠彈性與恢復的因素,都是影響硫化橡膠壓縮永久變形的因素。
因素相關概念和關係
彈性、打擊彈性(回彈性)、彈性與模量、壓縮永久變形、扯斷永久變形等,它們之間的關係,不易表述清楚。現把我個人的理解提出與大家討論。
1、彈性——橡膠的彈性應是理論上的一個概念,它表示橡膠分子鏈段和側基內旋轉的難易程度,或是橡膠分子鏈柔順及分子問作用力的大小。對於硫化橡膠,其彈性還與交聯網路密度及規整性有關。
2、彈性與扯斷永久變形——我們常說天然橡膠的彈性很好,但它的扯斷永久變形往往是很大的,這主要是天然橡膠伸長率很大,伸長過程中造成網路的破壞及分子鏈的位移很大,斷裂后的恢復歷程長和不可恢復的部分增加。如果以定仲長的永久變形作比較,天然橡膠的永久變形就不一定很大了。
3、打擊彈性或回彈性是在定負荷(或定能量)條件下測定的,其彈性的大小與硫化膠的交聯程度或模量有直接的關係,表述的是橡膠彈性和粘性(或吸收)的綜合。
4、壓縮永久變形是在定變形條件下測定的,其值的大小與橡膠的彈性及恢復能力有關。

4脆性測試

在規定條件下試樣受衝擊出現破壞時的最高溫度,即為脆性溫度,可以對非硬質塑料及其他彈性材料在低溫條件下的使用性能作比較性鑒定。可以測定不同橡膠材料或不同配方的硫化橡膠的脆性溫度和低溫性能的優劣。因此無論在科學研究材料及其製品的質量檢驗,生產過程的控制等方面均是不可缺少的。

5相關條目

熱塑性硫化橡膠(英文為Thermoplastic Vulcanizate),簡稱為TPV,熱塑性硫化橡膠的中文簡稱為熱塑性橡膠(英文Thermoplastic Rubber),簡稱為TPR,但這個名稱容易和其它種類的熱塑性彈性體(英文為Thermoplastic Elastomer)相混淆在一起,因為通常熱塑性彈性體也被大家叫做熱塑性橡膠,尤其是苯乙烯類彈性體,目前至少在中國似乎"TPR」已經成為它的專有名稱了,一提起TPR,就是指以SBS、SEBS等苯乙烯類彈性體為基料的熱塑性彈性體,這與苯乙烯類彈性體在民用以及終端消費品領域中消耗量之大是分不開的。
熱塑性硫化橡膠的名稱如果再說的詳細一點,那應該是熱塑性動態硫化橡膠(英文為Thermoplastic Dyamic Vulcanizate),加了「動態」2字是更具體說明了生產這種熱塑性硫化橡膠的工藝---動態硫化,這種工藝指在橡膠和熱塑性塑料熔融共混過程中使橡膠硫化,當然在橡膠在硫化的同時也不斷與熱塑性塑料相混合,因此被硫化了的橡膠是作為分散相分佈在熱塑性塑料連續相中。與之相對應的熱塑性靜態硫化橡膠,就是指橡膠按傳統方法先硫化好,然後通過磨粉設備把硫化好的橡膠磨成粉,最後與熔融的熱塑性塑料共混,理論上這種方法也能製得性能優良的TPV,但到目前為止,只是處於實驗室階段。
關於熱塑性硫化橡膠的組成
TPV主要由二部分組成,一是塑料,作為連續相,二是橡膠作為分散相。通常橡膠需要與軟化油或增塑劑與之配合。硫化劑和一些輔助助劑也是必不可少的。另外為了降低成本或者提高某方面的性能,一些無機填料會被填加。
許多塑料和橡膠之間可形成TPV,但僅有個別共混物經過動態硫化后具有實用價值,目前商業化的有PP/PE/EPDM,PP/NBR,PP/ACM,PS/SEBS。在化工出版社《熱塑性彈性體》一書中對11種橡膠和9種塑料製備的99種橡膠/塑料共混物進行了評論,研究發現,要得到最佳性能的橡膠/熱塑性塑料動態硫化共混物,必須滿足以下條件:
(1)塑料和橡膠兩種聚合物的表面能匹配;
(2)橡膠纏結分子鏈長度較低;
(3)塑料的結晶度大於15%。當塑料與橡膠之間的極性或表面能差別比較大的情況下,添加合適的相容劑,再進行動態硫化,也可以得到性能優良的共混物。
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