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      影響橡膠粘度的因素

      時間:2019-08-29623 次瀏覽

      信息摘要:一切增大液體內摩擦的因素都會使粘度增加,一切減小內摩擦的因素都會使粘度降低。影響膠料粘度的因素很多,一般來說,主要有化學結構、分子量、分子量分布、剪切速率、壓力、溫度、時間、填充補強劑和軟化劑等。

      一切增大液體內摩擦的因素都會使粘度增加,一切減小內摩擦的因素都會使粘度降低。影響膠料粘度的因素很多,一般來說,主要有化學結構、分子量、分子量分布、剪切速率、壓力、溫度、時間、填充補強劑和軟化劑等,其中尤以分子量、溫度和剪切速率影響最為重要。

      1、化學結構

      一般的說,極性橡膠的分子間力比非極性的大,前者粘度比后者大,流動性也較差。分子間力小,鏈柔順性大(玻璃化溫度Tg低)的橡膠,粘度就低,流動性好。例如順丁膠,結構簡單,取代基均為氫,鏈段柔順性大,Tg較低(-100℃),流動性良好,甚至室溫下會出現“冷流”。

      2、分子量

      分子量越大,粘度越高。因為分子量越大,分子鏈越長,分子間力越大,流動越困難。

      3、分子量分布

      分子量分布的影響比較復雜。一般說來,分子量分布窄的橡膠,分子鏈發生相對位移溫度范圍較窄,粘流溫度Tf較高,而分子量分布寬者,分子鏈發生相對位移的溫度范圍較寬,同時低分子量級分有增塑作用,Tf較低,工藝性能較好。

      4、支鏈

      生膠一般由直鏈型分子所組成,但有時也有支鏈,支鏈的存在,對橡膠的粘度有一定的影響。通過對多鏈聚合物的研究,表明多鏈聚合物對粘度的影響有兩種情況,當支鏈相當短時,則粘度比同等分子量的直連分子低得多,易于流動;如果支鏈很長,則粘度比同等分子量的直連分子高很多。短支鏈分子對降低膠料粘度效果很大,利用這一特性,在膠料中加入少量再生膠就能獲得很好的流動性,易壓出,膨脹率小。這是由于再生膠大多由帶不太長的支鏈的大分子所組成。

      5、溫度

      溫度對橡膠的粘度影響很大,溫度增高,粘度下降。不同橡膠在溫度升高時,粘度下降的幅度并不一樣。

      6、剪切速率

      橡膠作為非牛頓流體,其粘度隨剪切速率的提高而下降。

      7、壓力

      高聚物具有長鏈結構,容易產生較多空洞,在加工溫度下的壓縮性比普通液體大得多。在較高壓力下,體積收縮較大,自由體積減小,分子間力增大,粘度隨之增大。對高聚物來說,壓力增大相當于降低溫度,兩者對粘度的影響可以看作是等效的。

      8、時間

      橡膠的粘度對時間有依賴性,這種現象稱為觸變性。它是指橡膠流體形變所需外力隨時間而減小的一種可逆現象。橡膠塑煉后,在停放過程中可塑度會隨時間而下降,加入活性炭黑或白炭黑會使膠料的觸變性表現的更為明顯。

      9、配合劑

      配合劑對粘度影響很大,其中以炭黑’填充劑和軟化劑(增塑劑)等尤為顯著。

      炭黑會與橡膠產生某些物理或化學結合,阻礙橡膠分子鏈的運動和滑動,所以增加粘度。炭黑用量越大,粒徑越小,結構性越高膠料的粘度越大。

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