淺談橡（xiàng）膠的並用

發布（bù）日（rì）期：2023-03-23 作者：點擊：

淺談橡膠的並用

無論是什麽橡膠不可能具有十全十美的性能，使用部門（mén）往往對產（chǎn）品提出（chū）多方麵的性能要求，為了滿予此（cǐ）目的，而采（cǎi）用橡膠並用的（de）方法。如，為提高二烯烴類橡膠耐熱、耐（nài）光老化性能，可加入氯磺化聚乙烯。丁（dīng）腈橡膠的耐粙性很好，但耐寒性不好，若並用10%的天/然膠，便可改良它的耐寒性。在（zài）橡膠中並用高苯乙烯、改性酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂等都可改良橡膠的補強性能。合成橡膠的工藝性能一般都不夠好，特別是（shì）飽和較高的合成橡膠，無論是煉膠、壓延、貼合、硫化等性能都比較差，所以常加入天/然橡膠或樹脂。以改良其未硫化膠的加（jiā）工性（xìng）能。如，丁（dīng）苯（běn）橡膠加入（rù）5-20份低壓（yā）聚乙烯，可減少丁苯橡膠的收縮（suō）率。乙丙橡膠中加入酚醛樹脂可（kě）提高粘性。加入天/然膠對一般合成橡膠的工藝性能都會有所改良。為了改進工藝加工性能，並用天/然膠（jiāo）或樹脂的比例一般都在20%以下（xià）。有（yǒu）些合成橡膠性能優良，但價格昂貴，在不（bú）損害原物性的前提下，並用（yòng）其它橡膠或樹（shù）脂（zhī）是（shì）全可行的，如，丁腈膠中並用聚氯（lǜ）乙烯或（huò）丁苯膠中摻（chān）入天/然橡膠，都能起到這一作用。

1. 橡膠並用要具有（yǒu）一些（xiē）的相溶性，對橡膠來說天/然、順（shùn）丁、異戊橡膠等能（néng）以（yǐ）任（rèn）何比（bǐ）例均一地混合（hé），終達（dá）到相溶狀態。而天/然膠與丁基橡膠就不能均一地混合。若硬性機（jī）械地混合，所得硫化膠的（de）實際使用性能會顯著地下降，這是因為它（tā）們的相溶（róng）性很差。並用體係很（hěn）為重（chóng）要的因素是（shì）相溶性，從應用的觀點來看，如果混合不均，非但達（dá）不到並用的目的，反而影響工藝加（jiā）工，特別是（shì）硫化（huà）。因此（cǐ），並用（yòng）問題的焦點是兩種橡膠（jiāo）能否相互混合（hé），以（yǐ）及混合後達到什麽樣的相容程度（dù）。固體橡（xiàng）膠並用時，因橡膠本身粘度很（hěn）大，高（gāo）分子的布朗運（yùn）動不像（xiàng）液體那麽容易，擴散速度較慢，對大分子的位移（yí）造成很（hěn）大的阻力，嚴重影響橡膠間的互容作用。為此在工業（yè）生產中都采（cǎi）用機械（xiè）力強（qiáng）化分子運動，用提高溫度和加入軟化劑的方法來降低粘度，以（yǐ）推進兩種橡膠的混合，所以產物（wù）從宏觀上來看雖沒有相分離，但真正達到溶解狀態也不是很多的，其原因包括下來有以下幾點，橡膠的極性、內（nèi）聚能密度、橡膠的結晶、橡膠的分子（zǐ）量等。

2.分散性，高分子（zǐ）固相體（tǐ）橡膠的粘度高，縱然選擇相容性（xìng）較好的的兩種橡膠，用（yòng）開練機、密練（liàn）機在（zài）高剪切作用下混合，要像低分子液體那樣，呈分子狀態的均一分散狀態，也是很因（yīn）難的。橡膠分子的布朗運動不象液體那樣自由，擴散速度較慢（màn），從外表上看（kàn）是均一（yī）地混合（hé）了，由於兩種或多（duō）種橡膠的分散狀態在廣泛的範圍內變化，並用膠（jiāo）的物理性（xìng）能將產生很（hěn）大的（de）差異。兩種橡膠在空氣中混合時，由於相（xiàng）容性的不一致（zhì）可產生兩種不（bú）同的分（fèn）散狀態。，即均（jun1）相分散狀態和非（fēi）均相分散狀態，實際上並用達到均相分散狀（zhuàng）態的可能性很小，在部分是非均相分散狀態組分（fèn）之間仍然保持一些的界麵（miàn）。以不連續相（島（dǎo）相）分（fèn）散（sàn）於連續相（xiàng）（海相）中的分散狀態。非均相（xiàng）分散狀態分為以下三級A,宏觀非均相級，區域尺寸為（wéi）10-100微，B,微觀非均相為（wéi）0.1-2微C,半均相級（jí）成接枝或嵌段兩種（zhǒng）共聚體。一種並用體的分散狀態不可能單一純地存在（zài）著一（yī）個狀態，而是以幾種狀態並存（cún）的局麵，隻不過某一/級為主而已。

3.共硫化，除了相容（róng）性和（hé）分散性外，橡（xiàng）膠並用（yòng）的另一（yī）個重要因素是共硫化性。它是指並用（yòng）橡膠的硫化體係選擇和硫化（huà）速度的調整問題。對相同硫化速度而言，通用橡（xiàng）膠（jiāo）以天/然膠為很是快，其次（cì）是異戊橡膠，順丁橡膠、乳聚順（shùn）丁、丁苯膠。硫化速度較慢的橡膠可采用減少硫黃，增加（jiā）促/進劑的方（fāng）法，以與天/然橡膠（jiāo）的硫化速度互相配合。一般對同一硫化速度的橡膠，天/然橡膠為高硫黃低促/進劑、丁苯橡膠為低硫（liú）黃高促/進劑，順丁膠處於兩者之間。橡膠硫化（huà）速度的差異（yì）與其分子結構的關係很大。不同硫化體係橡膠，如天/然膠與（yǔ）氯丁膠或丁基橡膠（jiāo）並用。雖（suī）可以提高並用體係的加工性能，但因缺乏共硫化性能所得的硫化膠性能比平均值還低，不能獲得滿意的性（xìng）能。把（bǎ）丁基橡膠鹵化後（hòu）或提高不飽和度，可改（gǎi）良與（yǔ）天/然膠的共硫化。選（xuǎn）用適宜的（de）共硫化劑，如（rú）天/然膠與氯丁膠的（de）共硫化劑可為醛（quán）類（lèi）物質，並用性能差不多呈直（zhí）線變化。從實際生產看，並用橡膠的共硫化性與分散性是不可分割的。橡膠（jiāo）之間分散越均勻，硫化的物（wù）理性能越好，但並用橡膠多為（wéi）非均相分散狀態，由於兩相間（jiān）硫化程度的差異以（yǐ）及界麵之間的不同（tóng）橡膠能否交聯、接（jiē）枝等因素，對硫化膠的物性有決（jué）定性（xìng）的（de）影響，造成並用橡膠兩相間硫化程度不均的原因是1.硫化膠的溶解度，在溫室條件下，按通常配方所加入的硫化劑（jì）數量為過保和（hé）或近似於保和狀態（tài），在硫化溫度範圍內就（jiù）變成不保和狀態，並用兩相（xiàng）間（jiān）的溶解度之差，造成兩相（xiàng）間硫化劑分配不均一，也存在濃度差，從而（ér）導致並用橡膠兩相（xiàng）間（jiān）的硫化程度非均性2.硫化劑的擴散性（xìng），由於橡（xiàng）膠的溶解度不同，在並用體係的兩相間（jiān），硫化劑會引起（qǐ）擴（kuò）散引起遷移，在一些溫度下（xià），通常向硫（liú）化劑溶解度高的橡膠相遷移（yí），當達（dá）到分配係數後，為平衡狀態。硫化劑等配合劑的擴散速度非常迅速，同（tóng）一種橡膠中的濃度差異在短時間內就可除消。

總之並用橡膠物性的好壞（huài）與（yǔ）其硫化係統有（yǒu）密切的關係，選擇兩種橡膠並（bìng）用時，要考慮到兩者所采用（yòng）的硫化體係是否一致，有沒共硫化作用，對同一硫化體係而言（yán），還存在著硫化劑的溶解度和擴散（sàn）的差異，硫化時由於硫化劑偏向於擴散（sàn）濃度大的橡（xiàng）膠，導致硫化速（sù）度快，結果（guǒ）造成過硫或欠（qiàn）硫的兩種橡膠並存，從而異（yì）相間形成不均（jun1）一（yī）硫化，並（bìng）用橡膠物性（xìng）下降，如三元乙丙與丁苯膠並用效果（guǒ）就不夠好。為（wéi）了提高二烯烴類橡（xiàng）膠的抗臭氧性能，並用相容性差的EPDM時，將EPDM的各種硫化促/進劑做（zuò）接枝處理，可大大改良（liáng）對NR的混合性，用加成硫黃法亦可改進EPDM/NR並用體係的耐（nài）疲（pí）勞（láo）、耐曲繞性。此外，並（bìng）用體（tǐ）係中加入第三組（zǔ）份，或提高不飽和度，如（rú）IIR的異戊二（èr）烯烴從1.8%提（tí）高到18%,可提高二烯烴（tīng）類橡膠的並用性能。還有使丙烯酸酯橡膠主鏈引入不飽和基團，使之能用硫黃共硫化。羥甲基化樹（shù）脂和（hé）丁腈橡膠並用可製得高抗（kàng）張強度、高（gāo）硬度產物。

4.並用橡（xiàng）膠中的化學反應。天/然橡膠（jiāo）與順丁橡膠並用有（yǒu）交聯（lián）反應，而天/然膠與丁腈膠則無交聯反應。聚（jù）胺脂橡膠與丁腈膠並用體係也有交（jiāo）聯反應。總之並用橡膠要充分考慮以上四點。