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耐寒橡胶板的材料选用

【发布时间:2017-06-08】 【阅读次数/104】

编辑:王平   来源:橡胶板技术网
 
橡胶的耐寒性,即在规定的低温下保持其弹性和正常工作的能力。保持高弹性,才保持有作为橡胶板的选用价值。硫化橡胶在低温下,由于松弛过程急剧减慢,硬度、模量和分子内摩擦增大,弹性显著降低,致使橡胶板及制品的工作能力下降,特别是在动态条件下尤为突出,当温度降至弹性极限选用温度为-15?-20度时, FPM-26硬化与收缩,导致密封件泄漏失效。
 
硫化胶的耐寒性能主要取决于高聚物的两个基本特性:玻璃化转变和结晶。两者都会使橡胶在低温下丧失弹性。
 
硫化胶的耐寒性与胶种和软化增塑剂关系密切。选用适当的硫化体系,亦可使耐寒性有所改善。
 
橡胶板品种的选用  耐寒橡胶板材料选用关键在于选橡胶品种,可以说,这是决定性因素。应依据选用最低温度对应橡胶的脆性温度或玻璃化温度,或结晶温度二来选用胶种。
 
对非结晶型橡胶,要比较玻璃化温度;对结晶型橡胶,除了玻璃化温度外,务必考虑结晶效应及抑制结晶。增大大分子链柔顺性,减少分子间作用力及空间位阻,削弱大分子链规整性的橡胶成分与结构因素,皆有利于提高橡胶耐寒性。反之,减弱分子链的柔性或增加分子间作用力的因素,例如引入极性基团、庞大侧基、交联、结晶都会使玻璃化温度升高。
 
硫化体系的选用   硫化生成的交联键,可使玻璃化温度上升,其原因是交联后分子链段的活动性受到了限制。另一解释是,相邻的分子链通过交联键结合起来,随交联密度增加,网络结构中的自由体积减小,从而降低了分子链段的运动性。增加硫化剂用量,交联密度的增大总是使橡胶的耐寒性下降。随硫黄用量增加,天然橡胶板、丁苯橡胶硫化胶的玻璃化温度会随之上升。
 
填充体系的选用   填充剂的加人会阻碍链段构型的改变,增大填料刚性,使硬度提高,因此,不能指望加入填充剂来改善橡胶的耐寒性。填充剂对橡胶板耐寒性的影响,取决于填充剂和橡胶相互作用后所形成的结构?;钚蕴亢诹W雍拖鸾悍肿又浠嵝纬刹煌奈锢砦郊屠喂痰幕郊?,会在炭黑粒子表面形成生胶的吸附层。该界面层的性能与玻璃态生胶的性能十分接近,一般被吸附生胶的玻璃化温度上升。因此低活性或惰性填料比高活性填料耐寒性好,并且用量尽可能减少。
 
软化增塑剂的选用   合理地选用软化增塑体系是提高橡胶板制品耐寒性的有效措施,加人增塑剂可使玻璃化温度明显下降。耐寒较差的极性橡胶,如丁腈橡胶、氯丁橡胶等主要是通过加入适当的增塑剂来改善其低温性能。因为增塑剂能增加橡胶分子柔性,降低分子间的作用力,使分子链段易于运动,所以极性橡胶要选用与其极性相近、溶解度参数相近的增塑剂。

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