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橡胶增塑原理以及增塑剂选择

橡胶增塑原理
一.橡胶增塑的方法
1.物理增塑法:加入物理增塑剂
2.化学增塑法:化学塑解剂
3.机械增塑法:通过机械剪切作用,提高可塑性。

二、作用机理
1.软化剂(对非极性橡胶)的作用
增塑剂的加入会降低橡胶的玻璃化温度Tg,Tg下降值与增塑剂的体积分数有直接关系:ΔTg=kφ1k-常数;φ1—增塑剂的体积分数
2.增塑剂(对极性橡胶)的作用
ΔTg=kn k—与增塑剂性质有关的常数;
n—增塑剂的摩尔数。

三、判断互溶性的基本原则
1.溶解度参数相近相溶
溶解度参数δ(简称S.P.)是表示物质互溶能力的参数,可表示物质极性的大小。

吉布斯自由能ΔG=ΔH-TΔS
若ΔG<0,溶解能自发进行,相容性好。

溶解焓变:ΔH=υ1υ2(δ1-δ2)2
υ1、υ2—橡胶、增塑剂的体积分数
δ1、δ2—橡胶、增塑剂的溶解度参数
一般来说:(δ1-δ2)→0时,互溶性最好;(δ1-δ2)<1.2时,能互溶
2.相似相溶或同类相溶
即结构相似的物质能够相溶。

这即是“同类相溶”原理
3.溶剂化效应
(1)概念:
由于软化剂和增塑剂分子与橡胶分子之间产生分子间吸引力,而引起橡胶分子链分离的作用。

(2)两种物质间产生溶剂化的条件
①两者之间能形成氢键
②两者之间能产生亲电亲核作用
三、溶剂型与非溶剂型软化增塑剂
1.溶剂型软化剂、增塑剂(能与橡胶产生溶剂化作用)如芳烃油、松焦油古马隆、酯类等
2.非溶剂型软化剂、增塑剂如链烷油、石蜡凡士林、油膏、机油等
增塑剂的选择
一、与橡胶的互溶性
互溶性是衡量增塑剂对橡胶增塑能力的标志。

二、对胶料加工性能的影响
1.对填料分散的影响
一般来说,与橡胶互溶性好的软化、增塑剂对橡胶的增塑作用大,易使填料分散均匀。

2.对胶料粘着性的影响
一般来说,与橡胶互溶性好的软化增塑剂,其加工性能好,粘着性也好。

3.对于压延、挤出工艺
应选与橡胶互溶性较小,增塑效果适中,增粘作用小的软化增塑剂。

三、对硫化胶物机性能和老化性能的影响
四、对橡胶的污染性
五、对制品成本的影响
橡胶小知识——喷霜现象
喷霜:是指未硫化或硫化胶中所含的配合剂迁移到表面并析出的现象。

产生喷霜现象的原因:超量配合;欠硫;老化喷霜;受力不均;降温
喷霜的危害:(1)影响产品外观,成为质量缺陷,特别对生活用橡胶制品影响较大,常因喷霜而使产品降级甚至报废;(2)降低制品表面的粘着性,影响与其它件的粘合强度。

(3)就胶料半成品而言,喷出层往往会影响贴合成型,增加加工难度。

防止喷霜的方法:预防;治理
本章思考题:
1、软化剂、增塑剂的作用及品种类型。

2、指出操作油、松焦油、液体古马隆树脂、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯的特性及应用于哪种橡胶?
3、溶解度参数的定义。

试解释为什么两种溶解度参数值相近的物质能相溶?
4、操作油和邻苯二甲酸二丁酯的增塑原理有何不同?
5、为什么有些δ值相差较大的生胶和增塑剂它们仍能相溶?
6、在选用软化剂和增塑剂时应注意哪些问题?
作业:有哪些原则可以判断软化剂、增塑剂与橡胶的互溶性?本文由衡水圣康化工有限公司增塑剂编辑整理。

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