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天然橡膠和合成橡膠的塑煉特性有何區(qū)別?时间:2022-07-19 【转载】 橡膠的塑煉特征與其化學(xué)結(jié)構(gòu)、相對分子質(zhì)量及其分布有著密切的關(guān)系。不同組成和不同結(jié)構(gòu)的橡膠,尤其是天然橡膠和合成橡膠,在塑煉特征上有著較大的差別。 天然橡膠具有較好的塑煉效果,易于獲得所需要的可塑性,而合成橡膠的塑煉則比較困難。在合成橡膠中,又以異戊橡膠和氯丁橡膠比較容易塑煉,丁苯橡膠、順丁橡膠和丁基橡膠次之,丁基橡膠則最難塑煉。 天然橡膠之所以容易塑煉,這是因為天然橡膠的異戊二烯結(jié)構(gòu)中,存在著甲基對雙鍵的誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)的加和作用,使分子主鏈中鏈節(jié)之間的結(jié)合鍵能比較低;天然橡膠的相對分子質(zhì)量較高,而且相對分子質(zhì)量的分布較寬,受機(jī)械作用的切應(yīng)力大,分子鏈容易被扯斷;天然橡膠分子鏈被機(jī)械力扯斷后生成的自由基,其穩(wěn)定性較高,不易產(chǎn)生再結(jié)合或者岐化、交聯(lián)反應(yīng),即使是在經(jīng)氧化作用后也不易發(fā)生岐化和交聯(lián)反應(yīng)。因此,天然橡膠的機(jī)械式塑煉效果比較好。除此之外,誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)活化了。α-次甲基位上的氫原子,從而使天然橡膠易于進(jìn)行氧化反應(yīng),在氧化反應(yīng)過程中所生成的自由基比較穩(wěn)定,不易生產(chǎn)岐化和交聯(lián)反應(yīng)。而且在氧化反應(yīng)過程中所生成的氫化氧化物,主要呈降解反應(yīng),很少因岐化和交聯(lián)而形成凝膠。因此,天然橡膠的高溫塑煉效果較好。 合成橡膠與天然橡膠不同,合成橡膠的初始粘度較低,分子鏈較短,缺乏天然橡膠那么多的高相對分子質(zhì)量級分,當(dāng)橡膠通過輥筒間隙時,分子之間易于滑動,因此所受到的機(jī)械切應(yīng)力較;大多數(shù)合成橡膠在拉伸應(yīng)力也作用下的結(jié)晶也沒有天然橡膠那么明顯。所以在相同條件下,合成橡膠所受的切應(yīng)力也比天然橡膠低;合成橡膠在機(jī)械力作用下分子鏈斷裂所生成的自由基比天然橡膠自由基的穩(wěn)定性差,易于產(chǎn)生岐化、交聯(lián)反應(yīng),從而導(dǎo)致生成凝膠;在高溫氧化裂解時,合成橡膠更容易產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)而形成凝膠。除以上所述,在合成橡膠中還常常含有一些起穩(wěn)定作用的防老劑,它們會對塑煉時所加入的化學(xué)塑解劑起抑制作用,從而也降低了塑解效果。 在橡膠工程中,為了克服合成橡膠在塑煉加工中的困難,通常是在其合成階段,通過控制聚合度等方法來制成具有較低門尼粘度的生橡膠。這樣的生橡膠不需要進(jìn)行塑煉加工,便可直接進(jìn)行混煉。只有像硬丁腈橡膠等高門尼粘度的合成橡膠才需要先進(jìn)行塑煉加工,爾后在進(jìn)行混煉加工。 上一篇橡膠制品怎么防止褪色?下一篇制作油封最常用的三種材料 |