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橡胶的性能与测试您知道吗

日期:2020-04-23 浏览:817
内容简介:有一种极具可逆性形变的材料,在室温下弹性十足,在很小的作用力下也能产生很大的形变,除去外力后又能迅速恢复原形,这种材料叫做橡胶。

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有一种极具可逆性形变的材料,在室温下弹性十足,在很小的作用力下也能产生很大的形变,除去外力后又能迅速恢复原形,这种材料叫做橡胶。橡胶一般分为生胶、未硫化胶、硫化胶三种,他们在橡胶性能上风采各异,测试方法与标准也不尽相同。

一、生胶

未经过加工的原料橡胶俗称生胶,其实生胶也并非100%纯净的,如天然胶中含有的非橡胶烃(约5%)包括树脂酸蛋白质等物质,在SR中同样添加了防老剂及未耗尽的合成助剂,如:分子量控制剂,终止剂及分散剂等。不过大体上讲,生胶与胶料相比更能代表橡胶固有的特性,包括如下:

1、分子量。指橡胶大分子的分子量的平均值,应该把橡胶看成不同分子量聚合物的体系,既有高分子量级份,也混杂一些低分子量级份,这是不可避免的,所以只能以平均分子量的概念来描述。根据不同测试方法又分粘均分子量、散均分子量及重均分子量。比较常用的是粘均分子量,因为比较容易测,采用不同粘度来表征不同分子量,更为直观(分子量越大,粘度越高)。分子量与生胶性能之间有着直接和密切的关系,一般而言分子量越大,则生胶的强度越高,力学性能越好,但是随着分子量的增大,加工时的流动性变差。

2、分子量分布。橡胶实际上是不同比例的大小分子量不同的分子链的混合物,如果把不同的分子量按出现的频率来排列,则可得到分子量分布曲线。

NR的分子量分布特点:

中等分子量占统治地位,高分子量及低分子量级各占少数,其中高的部分有利于力学性而低的部分则有利于加工,因此兼顾了性能和加工。

SR的分子量分布特点:

分子量分布很窄,局限在很小的范围,因为缺少低分子量部分所以加工性不及NR,但性能均匀性好。原因是合成橡胶的分子量由人为地加以控制,所以模式单纯,难以做到大、中、小兼顾。

3、凝胶含量。一般只发生在SR。当聚合过程中,因结构控制不同,形成太多的支链结构,结果这一部分就出现凝胶,用溶剂无法溶解故称凝胶。炼胶时助剂难以进入,影响性能。

4、侧挂基团。橡胶单体上的不同基团给橡胶带来不同的特性。如:-COOH (羧基):能赋予良好的粘性;-CL: 具有极性及电负性;苯基:体积庞大可以阻拦射线,故具抗射线性良好。

5、极性。与基团有密切相关,凡是带有腈基(-CN)羟基(-OH)和羧基(-COOH)等基团的橡胶都有较强的极性,称为极性橡胶。他们与金属有良好的结合性,另外极性接近的橡胶,彼此容易掺和。

二、未硫化胶

生胶与助剂相混,但未经硫化的橡胶称未硫化胶,也称胶料。可以理解为半成品,它们跟加工过程有密切关系:

1、流动性。和可塑性相关,可塑性越大,则流动性越好,吃粉容易;在压延挤出过程中,十分顺利;硫化时受热过程中很快能充满模腔,反之流动性不好则容易出现缺胶。

2、喷霜。配方中如果某项助剂添加过量,超过其在橡胶中的溶解度,则会逐渐喷出胶料表面形成霜层,故称喷霜。油类、石蜡、防老剂、硫磺、促进剂等添加过量均会出现喷出,影响外观,并影响界面结合。

3、焦烧。胶料在加工或停放过程中提前硫化现象称焦烧。这种现象在高温季节容易发生,对策是添加防焦剂,严格控制加工温度。

4、收缩膨胀变形。胶料出口型后出现尺寸收缩膨胀,对成型带来不便,可塑度不够或合成胶使用比过高是主要原因,添加软化剂用量有利于减少收缩变形。

三、硫化胶

如果说生胶和未硫化胶的性能主要为加工生产服务,那么硫化胶性能主要为客户和实际应用服务。硫化胶性能可以概括分为俩大类即力学性能及抗环境性能,前者都是衡量橡胶在受力情况下的性能,主要有拉伸强度、定伸强度、扯断伸长率、拉伸永久变形(均在拉力机上进行)、硬度、回弹性、压缩永久变形、抗撕裂强度、粘和强度等。后者是测量橡胶在外界环境下的性能变化,包括热老化性能、抗臭氧性能、阻燃性能、抗霉性能等。

 
 
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