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再生胶制品耐寒性与硫化体系的关系

日期:2022-4-27 11:37:00 共有人关注 标签:再生胶耐寒性 再生胶硫化体系
再生胶制品耐寒性与硫化体系的关系

橡胶耐寒性,即在规定的低温下保持其弹性、其他性能和正常工作的能力,主要取决于橡胶的玻璃化转变和结晶;硫化胶的耐寒性与橡胶种类、硫化体系、填料体系、软化增塑体系都有关系。使用再生胶生产对耐寒性要求较高的橡胶制品时,胶料密度、交联剂类型都会影响硫化胶耐寒性,因此需要合适设计硫化体系。

增加硫磺用量、多硫键及环化反应必使玻璃化温度升高,这是因为交联密度的增大总是使耐寒系数升高、耐寒性能下降。此外,硫化对结晶速度也会产生影响。

1.再生胶硫化胶交联密度影响玻璃化温度

再生胶硫化生成的交联键可以使玻璃化温度上升。硫磺用量的增加就会使玻璃化温度随之上升,主要原因一个是交联密度的提高,另一个则是多硫键的环化作用使分子内部也形成了交联。在实际生产中,天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等不同橡胶在不同硫磺用量下,玻璃化温度变化程度不同。

比如在未填充填料的天然橡胶和丁苯橡胶硫化胶中,硫磺用量增加1质量份时,玻璃化温度分布上升4.1-5.9℃和6℃;而丁腈橡胶无填料的硫化胶加硫磺3质量份时,玻璃化温度会从-24℃上升至-13℃。因此不同品种的再生胶中,硫磺用量不同、交联密度不同,硫化胶的玻璃化温度变化也不相同,硫化胶耐寒性不同。

2.再生胶硫化胶交联密度影响耐寒系数

耐寒系数用来表示硫化胶从室温降到玻璃化温度的过程中的弹性模量变化。在实际生产中,未交联的生胶的应变性能取决于它的结构特点,分子间的作用力主要来源于各种类型的物理键形成的范德华力、链的缠结和极性基团的作用。随着温度的下降,链段的活动能量减弱,弹性模量提高。

交联的硫化胶内部除了物理键之外,还存在由化学交联键构成的网络结构。化学键键能大、稳定性高,对温度的敏感性比物理键HYL28Y4YEE小的多。在一定温度范围内,交联键对其形变起决定性作用,因此温度下降、弹性模量变化不大。但交联密度过大又会增加分子链之间的作用力,使弹性模量大增,耐寒性下降。

3.再生胶硫化胶交联键类型影响耐寒性

使用再生胶生产橡胶制品时,交联键类型影响胶料耐寒性。一般情况下,单独使用乳胶再生胶轮胎再生胶,或者与天然橡胶、丁苯胶并用生产橡胶制品时,使用DCP硫化可以获得更好的耐寒性;使用秋兰姆HYL27Y4YEE硫化耐寒性有所下降,以硫/次磺酰胺类促进剂硫化的耐寒性最差。丁腈橡胶、丁腈再生胶多使用半有效硫化体系、过氧化物硫化体系和含硫化合物硫化;使用过氧化物硫化的胶料耐寒性最好。

再生胶制品生产过程中,硫化体系中硫化剂品种和硫化剂、促进剂用量直接决定硫化交联键类型和硫化交联密度;选择合适的硫化剂、促进剂硫化,可进一步提高再生胶制品耐寒性。后期小编将继续与您分享提高再生胶制品耐寒性的有效措施。

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