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橡胶技术基础知识问答

时间:2014-08-22 作者:91再生 来源:91再生网

 

橡胶技术基础知识问答  一)什么是橡胶老化?在表面上有哪此表现?   答:橡胶及其制品在加工,贮存和使用过程中,由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏,最后丧失使用价值,这种变化叫做橡胶老化。   表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。      影响橡胶老化的因素有哪些?      引起橡胶老化的因素有:       a)氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应,分子链发生断裂或过度交联,引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。       B臭氧、臭氧的化学活性氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现与应力作用方向直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。       C)热:提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应,从而加速橡胶氧化反应速度,这是普遍存在的一种老化现象——热氧老化。       D)光:光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,橡胶因吸收光能而产生游离基,引发并加速氧化链反应过程。经外线光起着加热的作用。光作用其所长另一特点(与热作用不同)是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样,两面会出现网状裂纹,即所谓“光外层裂”。       E)机械应力:在机械应力反复作用下,会使橡胶分子链断裂生成游离荃,引发氧化链反应,形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势,视其所处的条件而定。此外,在应力作用下容易引起臭氧龟裂。       F)水分:水分的作用有两个方面:橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和清水荃团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下,会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用,甚至有延缓老化的作用。       G)其它:对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。     (二)橡胶老化试验方法可分为哪几类?      答:可分为两大类:    1)自然老化试验方法:又分为老化试验,大气加速老化试验,自然贮存老化试验,自然介质(包括埋地等)和生物老化试验等。       2)人工加速老化试验方法。为热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、生物老化、高能辐射和电老化以及化学介质老化等。      热空气老化试验对于各种胶料来说应选取什么温度等级?       对于天然橡胶来说,试验温度通常50~100℃,合成橡胶通常为50~150℃,某些特种橡胶试验温度则更高。如丁腈橡胶用70~150℃,硅氟胶一般用200~300℃。总之,应根据试验具体确定。  (五)什么是硫化?     “硫化”一词有其历史性,因最初的天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名,随着橡胶工业的发展,现在可以用多种非硫磺交联剂进行交联。因此硫化的更科学的意义应是“交联”或“架桥”,即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。从物性上即是未硫化橡胶转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程。“硫化”的含义不仅包含实际交联的过程,还包括产生交联的方法。    (六)硫化过程可分为哪四个阶段?各有什么特点?        答:通过胶料定伸强度的测量(或硫化仪)可以看到,整个硫化过程可分为硫化诱导,预硫,正硫化和过硫(对天然胶来说是硫化返原)四个阶段。     硫化诱导期(焦烧时间)内,交联尚未开始,胶料有很好的流动性。这一阶段决定了 胶料的焦烧性及加工安全性。这一阶段的终点,胶料开始交联并丧失流动性。硫化诱导期的长短除与生胶本身性质有关,主要取决于所用助剂,如用迟延性促进剂可以得到较长的焦烧时间,且有较高的加工安全性。     硫化诱导期以后便是以一定速度进行交联的预硫化阶段。预硫化期的交联程度低,即使到后期硫化胶的扯断强度,弹性也不能到达预想水平,但撕裂和动态裂口的性能却比相应的正硫化好。     到达正硫化阶段后,硫化胶的各项物理性能分别达到或接近最佳点,或达到性能的综合平衡。   正硫化阶段(硫化平坦区)之后,即为过硫阶段,有两种情况:天然胶出现“返原”现象(定伸强度下降),大部分合成胶(除丁基胶外)定伸强度继续增加。         对任何橡胶来说,硫化时不只是产生交联,还由于热及其它因素的作用产生产联链和分子链的断裂。这一现象贯穿整个硫化过程。在过硫阶段,如果交联仍占优势,橡胶就发硬,定伸强度继续上升,反之,橡胶发软,即出现返原。 七)什么叫焦烧?          答:焦烧是胶料在工艺过程中产生的早期硫化现象。     焦烧实质上是在工艺过程中热和时间对胶料影响的积累,也可以叫做胶料的热历程。胶料的热历程逾长,温度逾高,则可逐渐缩短胶料的焦烧时间。    (胶料在贮存加工成型过程中受热的作用,发生早期硫化(交联)并失去流动性能和再加工的能力,这就是所谓焦烧现象.焦烧问题可以通过哪些途径来解决?         通常可以通过下途径解决:          (1)调整硫化体系,为次磺酰胺促进剂的采用,大大改善了防焦烧性能。         (2)改善胶料贮存和加工条件,如加强冷却;         (3)采用防焦剂。          (八)理想的防焦剂应具有哪些性能?          答:理想的防焦剂应具有下列性能:1、具有优良的防焦性能,对不同促进剂和胶料种选择性小,对其它配合剂不敏感;2、对胶料的硫化特性和硫化胶性能无不良影响;3、贮存稳定和操作性能良好,不结块,不飞扬,分散,不喷霜等,4、符合工业生产安全和卫生要求,5、价廉得,6、最好能兼具其它有益的功能。
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