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硫化体系影响耐寒性分析

发布时间:2021/6/10 17:47:59   此新闻已被浏览2次   作者:jianghua

硫化交联键的类型影响橡胶的耐寒性。


天然橡胶使用传统的硫化体系时,随硫磺用量的增加,直到30份,其剪切模量随之提高,玻璃化温度也随之上升(可上升至20~30℃)。选择适当和有效的的硫化体系,橡胶玻璃化温度比传统的硫化体系降低7℃。因此nr与sbr、dcp硫化有最佳的耐寒性,用秋兰姆硫化,耐寒性有所降低,而以硫磺/次磺酰胺类促进剂硫化的耐寒性最差。产生上述差异的原因是,用硫磺硫化时,在生成多硫键的同时,还生成分子内交联键,并且发生环化反应,因此使得链段的活动性降低,弹性模量提高,玻璃化温度上升。减少硫磺用量、使用半有效或有效硫化体系时,多硫键数量减少,主要生成单硫键和二硫键,分子内结合硫的可能性降低,因此玻璃化温度上升幅度较多硫键小。用过氧化物和辐射硫化时,其耐寒性优于有效硫化体系和传统硫化体系,这是因为过氧化物硫化胶的体积膨胀系数较大。体积膨胀系数较大,可使链段活动的自由空间增加,有利于玻璃化温度的降低。


另外,过氧化物硫化时,形成牢固的、短小的c-c交联键,而使用硫磺硫化时,则会形成牢固度较小、长度较大的多硫键,因此在发生形变时,要克服的分子间作用力会更大一些,同时弱键发生畸变,这样就增加了滞后损失,增大了蠕变速率,硫化胶中的黏性阻力部分比过氧化物硫化胶更大一些。也就是说,用硫磺硫化的橡胶中,分子间的作用力要大得多,这正是硫化胶耐寒性较差的原因。


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