再生橡膠制品中尤其是密封制品是長期在壓縮狀態(tài)下使用,其耐壓縮性能是影響產品質量的主要性能之一,再生膠耐壓縮性一般用壓縮永久變形來恒量。再生膠制品壓縮永久變形的大小,涉及到橡膠原料的彈性與恢復。乳膠再生膠是彈性最好的再生膠產品,生產的乳膠再生膠制品也是再生橡膠制品中彈性最好的。有些人往往簡單地認為彈性好,恢復就快,永久變形就小。這種理解是不夠的,彈性與恢復是相互關聯(lián)的兩種性質。
乳膠再生膠制品永久變形的大小主要是受乳膠再生膠恢復能力的變化所支配。當乳膠再生膠的變形是由于分子鏈的伸張引起的,它的永久變形的大小主要由乳膠再生膠的彈性所決定;如果乳膠再生膠的變形還伴有網絡的破壞和分子鏈的栩對流動,這部分是不可恢復的,它是與彈性無關的。所以,凡是影響乳膠再生膠彈性與恢復的因素,都是影響乳膠再生膠制品壓縮永久變形的因素。
一、補強填充劑對乳膠再生膠制品彈性的影響
非炭黑補強填充劑會損害乳膠再生膠的彈性,增大壓縮永久變形。這與在應力作用下,橡膠分子在非活性填充劑表面滑動,除去應力以后,又阻礙分子鍵的恢復有關。偶聯(lián)劑的應用可以大大地改善非補強填充劑對乳膠再生膠制品彈性的影響(改善填充劑的分敝性和表面活性),隨著炭黑粒徑的增大,膠料的彈性增強,但往往忽略了填充量對硫化橡膠彈性的影響。采用適當?shù)匮a強劑并用和適當?shù)鼗旌瞎に?,使混煉膠獲得理想的結構形態(tài),可以得到高彈性的乳膠再生膠制品。
二、軟化劑和增塑劑對壓縮永久變型的影響
軟化劑通常指與橡膠相容性不是很好的油類或樹脂,增塑劑指與橡膠相容性好的油或樹脂。它們既可增加橡膠的彈性(降低分子問的作用力、增加分子鏈柔順性),又可能提高分子鏈的移動性。但是這兩種影響可以通過軟化劑、增塑劑的合理用量和并用,以及適當?shù)募庸すに噥碚{節(jié),使得到彈性良好的硫化橡膠。在某些場合,可以起到特殊的效果。
三、硫化橡膠的交聯(lián)程度和硫化膠結構對壓縮永久變型的影響
較高的交聯(lián)程度可減少橡膠分子的位移和應力松弛,保持較高的恢復能力、降低壓縮永久變形。在設計配方時,可以適當增加硫化體系的用量來提高交聯(lián)密度,氧化鋅+硬脂酸的用量增加也會適當?shù)奶岣呓宦?lián)密度。使用過氧化物硫化是加入交聯(lián)助劑也會很有幫助。
交聯(lián)鍵鍵能大小硫化劑和促進劑在膠料中分散不均,會造成硫化時產品不同部位膠料的硫化程度不同,造成硫化膠的交聯(lián)網絡結構存在較大的缺陷,使各項性能下降,同時壓縮永久變形也增大。因此選用恰當?shù)幕鞜挿绞?,通過對助劑粒子表面改性,減少粒子團聚,改善分散,可降低硫化膠的壓縮永久變形。
低溫下硫化膠壓縮永久變形高低主要由交聯(lián)密度大小來決定。高溫時交聯(lián)鍵大小對壓縮永久變形的影響超過了交聯(lián)密度的作用。由于硫化溫度過低或者硫化時間不夠導致的乳膠再生膠硫化不熟,會大幅增加壓縮永久變形,影響橡膠制品的使用性能。
據(jù)此,我們在設計配方是應該注意:交聯(lián)鍵結構,多硫鍵易分解耐熱性差,要盡量避免高硫低促體系。單硫鍵,分解溫度高,耐熱性好,所以硫磺硫化時要盡量使用低硫高促體系。碳碳鍵分解溫度更高,耐熱性最好,所以能用DCP-S體系是最好的了。
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