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影响橡胶粘度的因素

时间:2019-08-29317 次浏览

信息摘要:一切增大液体内摩擦的因素都会使粘度增加,一切减小内摩擦的因素都会使粘度降低。影响胶料粘度的因素很多,一般来说,主要有化学结构、分子量、分子量分布、剪切速率、压力、温度、时间、填充补强剂和软化剂等。

一切增大液体内摩擦的因素都会使粘度增加,一切减小内摩擦的因素都会使粘度降低。影响胶料粘度的因素很多,一般来说,主要有化学结构、分子量、分子量分布、剪切速率、压力、温度、时间、填充补强剂和软化剂等,其中尤以分子量、温度和剪切速率影响最为重要。

1、化学结构

一般的说,极性橡胶的分子间力比非极性的大,前者粘度比后者大,流动性也较差。分子间力小,链柔顺性大(玻璃化温度Tg低)的橡胶,粘度就低,流动性好。例如顺丁胶,结构简单,取代基均为氢,链段柔顺性大,Tg较低(-100℃),流动性良好,甚至室温下会出现“冷流”。

2、分子量

分子量越大,粘度越高。因为分子量越大,分子链越长,分子间力越大,流动越困难。

3、分子量分布

分子量分布的影响比较复杂。一般说来,分子量分布窄的橡胶,分子链发生相对位移温度范围较窄,粘流温度Tf较高,而分子量分布宽者,分子链发生相对位移的温度范围较宽,同时低分子量级分有增塑作用,Tf较低,工艺性能较好。

4、支链

生胶一般由直链型分子所组成,但有时也有支链,支链的存在,对橡胶的粘度有一定的影响。通过对多链聚合物的研究,表明多链聚合物对粘度的影响有两种情况,当支链相当短时,则粘度比同等分子量的直连分子低得多,易于流动;如果支链很长,则粘度比同等分子量的直连分子高很多。短支链分子对降低胶料粘度效果很大,利用这一特性,在胶料中加入少量再生胶就能获得很好的流动性,易压出,膨胀率小。这是由于再生胶大多由带不太长的支链的大分子所组成。

5、温度

温度对橡胶的粘度影响很大,温度增高,粘度下降。不同橡胶在温度升高时,粘度下降的幅度并不一样。

6、剪切速率

橡胶作为非牛顿流体,其粘度随剪切速率的提高而下降。

7、压力

高聚物具有长链结构,容易产生较多空洞,在加工温度下的压缩性比普通液体大得多。在较高压力下,体积收缩较大,自由体积减小,分子间力增大,粘度随之增大。对高聚物来说,压力增大相当于降低温度,两者对粘度的影响可以看作是等效的。

8、时间

橡胶的粘度对时间有依赖性,这种现象称为触变性。它是指橡胶流体形变所需外力随时间而减小的一种可逆现象。橡胶塑炼后,在停放过程中可塑度会随时间而下降,加入活性炭黑或白炭黑会使胶料的触变性表现的更为明显。

9、配合剂

配合剂对粘度影响很大,其中以炭黑’填充剂和软化剂(增塑剂)等尤为显著。

炭黑会与橡胶产生某些物理或化学结合,阻碍橡胶分子链的运动和滑动,所以增加粘度。炭黑用量越大,粒径越小,结构性越高胶料的粘度越大。

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