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橡胶制品生产_炭黑结合胶及影响因素


 结合橡胶的概念
  结合橡胶也称为炭黑凝胶(bound rubber),是指炭黑混炼胶中不能被橡胶的良溶剂溶解的那部分橡胶。结合橡胶实质上是填料表面上吸附的橡胶,也就是填料与橡胶间的界面层中的橡胶。通常采用结合橡胶来衡量炭黑和橡胶之间相互作用能力的大小,结合橡胶多则补强性高,所以结合橡胶是衡量炭黑补强能力的标尺。
  核磁共振研究已证实,炭黑结合胶层的厚度大约为5.0nm,紧靠炭黑表面一层的厚度约为O.Snm左右,这部分是玻璃态的。在靠近橡胶母体这一面的呈亚玻璃态,厚度大约为4. 5mn。
  结合胶的生成原因
  结合胶的生成有两个原因,一是吸附在炭黑表面上的橡胶分子链与炭黑的表面基团结合,或者橡胶制品在加工过程中经过混炼和硫化产生大量橡胶自由基或离子与炭黑结合,发生化学吸附,这是生成结合胶的重要原因;二是炭黑粒子表面对橡胶大分子链那些吸附力大于溶解力的物理吸附。
  影响结合橡胶的因素
  结合橡胶是由于炭黑表面对橡胶的吸附产生的,所以任何影响这种吸附的因素均会影响结合橡胶的生成量,其主要影响因素如下。
  炭黑比表面积的影响结合胶几乎与炭黑的比表面积成正比,随着炭黑比表面积的增大,结合橡胶增加。
  混炼薄通次数的影响无然橡胶中炭黑用量为50份,薄通次数从0到50次,结合胶约在10次时为最离,以后有些下降,约在30次后趋于平稳。 
  50 份炭黑填充的氯丁橡胶、丁苯橡)^和丁基橡胶随薄通次数的变化如下:氣丁橡胶、丁苯橡胶结合胶随薄通次数增加而增加,大约到30次后趋于平衡。而丁基槺胶一开始就下降,也是约30次后趋于平衡。
  温度的影响将混炼好的试样放在不同温度下保持一定时间后测结合胶量,随处理温度升高,结合胶量提高。与上述现象相反,混炼温度对结合胶的影响却是混炼温度越高则结合胶越少。
  橡胶制品性质的影响结合胶量与橡胶的不饱和度和分子量有关,不饱和度髙、分子量大的橡胶,生成的结合胶多。
  (5) 陈化时间的影响试验表明,混炼后随停放时间增加,结合胶量增加,
  约一周后趋于平衡。
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