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橡胶共混理论
日期：2025-05-01 20:19
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摘要：
橡胶共混理论
两种橡胶或高聚物能否相容是高聚物共混理论首先研究的重要内容。相容性原为工艺概念，当橡胶或塑料中加入某种配合剂后在一定时间内无喷霜析出现象，表示两种物质相容，相反为不相容。许多高聚物共混体系，可以使分子相容，也可以是链段相容，但大多数情况下以链段是否相容作为衡量标准和依据。目前已知，大多数高聚物共混体都是力学不相容的，仅仅是因为粘度大，可长期处于动力学稳定状态，因而两种不相容橡胶仍可并用，并获得良好综合性能。在生产实践中，只要分散和动力学稳定性较好，仍可获得良好的工混效果。就是说，共混体系分散越容易，稳定性越大，则相容性越好，相反则越差。 从目前共混理论来看，完全相容共混体系并不是理想的体系，而由两种不相容高聚物组成，但界面又结合得很好的体系，才是*理想的体系。 （1）共混体系的相结构与性能的关系 a.共混体系的微观结构 两种橡胶或橡胶与塑料共混，大多不具备热力学相容性，共混时可能出现复杂、多样的微观结构状态，其形态有三种。即均相。一个连续相合一个分散相的两相体系和两个都是连续相的两相体系。一般混合物的基本结构单元分为两种，即分散相合连续相。 b.共混体系的相结构形态与性能的关系 共混体系中，何种组分为连续相，对共混性能起决定作用。一般来说，连续相体现了共同体的基本性能，特别是机械性能和应力应变性质，如模型弹性和强度、溶胀等性能的影响较大，分散相对这些性能的影响则极为有限。分散相对内耗热、拉伸、气体扩散、传热、渗透、粘接合光学性能的等方面的性能的影响较大。 c.影响相结构形态的因素：共混比、粘度、内聚能密度。 d.分散相结构参数与性能的关系 聚合物共混。往往会形成两种体系，其中分散相结构参数对共混胶的性能有很大影响。分布均一性、分散相粒径、分散相弹性模量或硬度。 e.影响分散相粒径的因素：混炼时间和分散相含量、聚合物粘度、溶解度参数、结构相似性、加工温度、增容剂、共混历程。 （2）共混体系的界面层结构及其与性能的关系 a.共混体系的界面层结构形态 在共混胶中，在两相之间始终存在着过渡层即界面层。*典型的界面层是聚合物链段溶解、扩散生成的界面层。 b. 界面层结构及对共混胶性能的影响 （a）界面层结构 在相界面上始终存在着过渡层—界面层。界面层结构是由强键和弱键两大部分组成的多相结构体系。 （b）界面效应 界面的作用较为复杂，下面试对橡胶共混中起主要和直接作用的几个方面：偶联、传递、阻断、吸收和散射、诱导。 （c）界面层对共混性能的影响 共混胶的性能首先取决于组成高聚物性质、比例和共混状态，而界面层的影响则有特别重要意义。 界面层对共混硫化胶性能影响的一个重要特点表现在提高耐疲劳性能和耐磨耗性能方向。另外界面层结构对含炭黑共混胶的电性能影响也较明显。在炭黑品种和用量相同的情况下，CR/NR共混胶的电阻值比单一橡胶为低，导电性能更好。 c.影响界面层结构的因素 (a)热力学因素：表面张力、溶解度参数。 (b)动力学因素：温度、时间、剪切力、共硫化。 | |
