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泰州科德橡胶机械-密炼机:澳门棋牌娱乐游戏平台的高弹性

发布时间:2018-02-11 23:07:00 点击:    编辑:澳门棋牌娱乐游戏平台

泰州科德橡胶机械-澳门游戏平台注册网站2018年2月11日讯 处于高弹态的橡胶类材料在小外力下就能发生100-1000%的大变形,而且形变可逆,这种宝贵性质使橡胶材料成为国防和民用工业的重要战略物资。高弹性源自于柔性大分子链因单键内旋转引起的构象熵的改变,又称熵弹性。高弹性------聚合物(在Tg以上)处于高弹态时所表现出的独特的力学性质,又称橡胶弹性

一、橡胶高弹性的本质原因

高弹性的本质原因和橡胶内部的分子结构有关系的。未经硫化的橡胶呈细团状,硫化后呈渔网状。硫化胶由于各种交联方式的不同,硬度不同,交联密度不同,含胶量不同等原因,表象也不相同。交联密度高了,分子间的键会增加分子束的强度,这时当外力作用下,交联键会给分子链一定的组合保护,因为分子链的长度不同,这时短的就会先因受力过大断掉。就象几条线不同长度的线很容易扯断,但是把几条线中间结几个扣,就会受力更均匀一些,也更不易断。当然交联密度过高就会从本质上改变橡胶大分子的特性,反而会弹性下降。

二、高弹形变的特点

1、形变量大,可达100%~1000%(对比普通金属弹性体的弹性形变不超过1%);

2、弹性模量低,约10-1~10MPa(对比金属弹性模量,约104~105MPa)。    

3、高弹形变的弹性模量与温度成正比,而金属的弹性模量随温度升高而下降。 

4、形变过程有热效应,绝热拉伸(快速拉伸)时,材料会放热而使自身温度升高,金属材料则相反。 

5、高弹形变有力学松弛现象(高弹形变时分子运动需要时间),而金属弹性体几乎无松弛现象。

高弹性的本质是熵弹性形变过程熵减,储存能量T △ S ; 自发的熵增可使形变恢复,无能量损耗。

三、高弹性的条件:

1、柔性高,高分子链的柔性是出现高弹性的根本原因。只有在室温下不易结晶的柔性高聚物,才有可能成为具有高弹性的橡胶

2、分子链长,分子链越长,链段数越多,分子链就越柔顺,热运动越容易;分子量越大物理结点越多,链与链之间不容易滑移,有利于提高弹性。

4、轻度交联,过度的交联会限制分子的链段运动,从而降低弹性。

四、橡胶弹性的影响因素:

1、交联与缠结效应:

交联点密度与网链密度的关系:  

交联网链间的物理缠结也是影响弹性模量的因素

2、溶胀效应:溶涨度大,网链密度降低,抑制诱发结晶,模量降低。

3、网链的极限生长:非高斯效应,使应力或弹性模量增加。

4、应变诱发结晶:拉伸网链沿着拉伸方向取向,有序增加,利于结晶。模量增大。

5、填料,填料的加入可以提高模量、拉伸强度等

五、橡胶的其他性能

橡胶除了高弹性还有其他性能指标,可以帮助大家根据澳门棋牌娱乐游戏平台使用要求选择相应的品种。

(1)  拉伸强度,试样拉伸破坏时,原截面上单位面积所受的力

(2)  扯断伸长率,试样拉伸破坏时,伸长部分与原长之比

(3)  硬度,衡量橡胶抵抗变形的能力,通常用邵氏硬度计测量

(4)  撕裂强度,表征橡胶耐撕裂性的好坏

例如天然橡胶(NR)以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。 弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,第抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。使用温度范围:约-60℃~+80℃。 制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。

顺丁橡胶(BR)是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。 优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。使用温度范围:约-60℃~+100℃。 一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。

丁苯橡胶(SBR)丁二烯和苯乙烯的共聚体。 性能接近天然橡胶,是目前产量大的 通用合成橡胶,其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。 缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。使用温度范围:约-50℃~+100℃。 主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。

六、如何改善橡胶的耐热性和耐寒性,即扩大其使用温度的范围

在高于一定温度时,橡胶由于老化而失去弹性;在低于一定温度时,橡胶由于玻璃化而失去弹性。

1、改善高温耐老化性能,提高耐热性(1)改变橡胶的主链结构

(a)主链不含双键;

(b)主链上含双键较少的丁基橡胶(异丁烯与异戊二烯);

(c)主链上含S原子的聚硫橡胶;

(d)主链上含有O原子的聚醚橡胶;

(e)主链上均为非碳原子的二甲基硅橡胶;

(2)改变取代基结构

*带有供电子取代基的橡胶易氧化:天然橡胶、丁苯橡胶

*带有吸电子取代基的橡胶不易氧化:氯丁橡胶、氟橡胶

(3)改变交联链的结构

原则:含硫少的交联链键能较大,耐热性好,如果交联键是C-C或C-O,键能更大,耐热性更好。(氯丁橡胶用ZnO硫化交联键为-C-O-C-,天然橡胶用过氧化物或辐射交联,交联键为-C-C-)

2、降低玻璃化温度,改善耐寒性

任何增加分子链的活动性,削弱分子间相互作用的措施都会使玻璃化温度下降,

任何降低聚合物结晶能力和结晶速度的措施均会增加聚合物的弹性,提高耐寒性(因为结晶就是高分子链或链段规整排列,它会大大增加分子间相互作用力,使聚合物强度增加,弹性下降)

加增塑剂:削弱分子间作用力

如氯丁胶Tg-45℃,加葵二酸二丁酯 Tg(-80℃)可使其的 Tg-62℃;

如用磷酸三甲酚酯(-64℃)可使其Tg-57℃。

可见增塑效果不仅与增塑剂结构有关,还与它本身Tg有关,增塑剂的越低,则增塑聚合物的也越低。

(2)共聚

聚苯乙烯有大的侧基,所以主链内旋转难,较刚性, Tg高于室温,但共聚后的丁苯橡胶为-53℃,聚丙烯晴有极性,所以主链内旋转难,较刚性,Tg高于室温,用丁二烯与丙烯晴共聚后的丁睛橡胶为-42℃

(3)降低聚合物结晶能力

线型聚乙烯分子链很柔,Tg很低,但由于规整度高,所以结晶,聚乙烯难以当橡胶用,引入体积较小的非极性取代基甲基来破坏其聚乙烯分子链的规整性,从而破坏其结晶性,这就是乙烯与丙烯共聚橡胶Tg =-60℃。

通过破坏链的规整性来降低聚合物结晶能力,改善了弹性但副作用是有损于强度。


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