理學補強與填充體系二組學習教案

1、會計學1理學理學(lxu)補強與填充體系二組補強與填充體系二組第一頁，共38頁。一.炭黑性質對混煉的影響 1.炭黑的粒徑和結構對混煉的影響 炭黑的粒徑、結構和表面(biomin)性質對混煉過程和混煉膠性質均有影響。第1頁/共38頁第二頁，共38頁。第2頁/共38頁第三頁，共38頁。第3頁/共38頁第四頁，共38頁。炭黑(tn hi)結構對分散的影響第4頁/共38頁第五頁，共38頁。(2)炭黑性質對混煉膠粘度(zhn d)的影響混煉膠的粘流性在加工過程中十分重要。一般炭黑粒子越細、結構度越高、填充量越大、表面活性越高，則混煉膠粘度(zhn d)越高，流動性越差。 第5頁/共38頁第六頁，共38頁

2、。第6頁/共38頁第七頁，共38頁。混煉時間與膠料流變性及硫化膠強伸性能(xngnng)的關系第7頁/共38頁第八頁，共38頁。2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂 混煉中炭黑會斷裂。用熱解方法及溶解(rngji)方法（特殊處理除去結合膠的影響）從SBR1500家50份炭黑的混煉膠中分離出炭黑，用電鏡和DBP法測定聚集體的形態(tài)結構。聚集體的吸油值、投影面積、重均粒數(shù)（NP,W)均減少，說明混煉過程中聚集體斷裂。第8頁/共38頁第九頁，共38頁。第9頁/共38頁第十頁，共38頁。第10頁/共38頁第十一頁，共38頁。SBR-1500加50份炭黑(tn hi)混煉膠中炭黑(tn hi)聚集體的斷裂第11

3、頁/共38頁第十二頁，共38頁。3.炭黑及無機(wj)填料的分散性 炭黑與一般無機(wj)填料在橡膠中的分散性有本質區(qū)別。一般無機(wj)填料對于橡膠類有機聚合物的親和性低于炭黑的親和性。第12頁/共38頁第十三頁，共38頁。 實踐證明，無機填料在橡膠中很難以一次結構形式單個地分散開，而主要是以很多（成百上千）個一次粒子結團在一起(yq)的形式存在。所以從本質上說，在通常的混煉條件下他沒有能力達到主要以單個一次結構的形式分散在橡膠中的真分散。第13頁/共38頁第十四頁，共38頁。而在相同條件下炭黑(tn hi)主要以單個炭黑(tn hi)聚集體形式分散在膠中，它的能力達到真分散。第14頁/共3

4、8頁第十五頁，共38頁。二、炭黑性質對壓延和壓出的影響 壓延、壓出是橡膠加工的重要過程，對壓延、壓出來說，最重要的是收縮率（縱向）、膨脹率（橫向）要小，表面(biomin)光滑，棱角畸變小。是否填充、填料性質，特別是形態(tài)（炭黑結構）對其影響很大。 第15頁/共38頁第十六頁，共38頁。 一般來說，炭黑的結構性高，混煉膠的壓出工藝性能較好，口型膨脹率小，半成品表面光滑，壓出速度快。炭黑用量的影響也很重要，用量多，膨脹率小，所以(suy)FEF等快壓出炭黑適用于壓出膠料。第16頁/共38頁第十七頁，共38頁。第17頁/共38頁第十八頁，共38頁。第18頁/共38頁第十九頁，共38頁。Cotton用

5、Instron毛細管流變儀測定了口型膨脹率與管壁的剪切應力的關系實驗驗證了在該條件下毛細管長徑比大于15時，口型膨脹率表觀(bio un)上與壓出溫度、速度、相對分子質量分布等無關，只與剪切應力有比例關系，因為這些因素均可包容在剪切應力中。第19頁/共38頁第二十頁，共38頁。第20頁/共38頁第二十一頁，共38頁。炭黑用量的影響(yngxing) 相同剪切應力下，填充量高，口型膨脹率小。第21頁/共38頁第二十二頁，共38頁。第22頁/共38頁第二十三頁，共38頁。 炭黑用量經(jīng)體積分數(shù)校正后炭黑的用量比干擾(gnro)口型膨脹率B和剪切應力的關系。第23頁/共38頁第二十四頁，共38頁。第2

6、4頁/共38頁第二十五頁，共38頁。結構(jigu)的影響 炭黑結構(jigu)對壓出的影響是顯著的，結構(jigu)高則膨脹率低第25頁/共38頁第二十六頁，共38頁。第26頁/共38頁第二十七頁，共38頁。三、炭黑性質對硫化的影響（一）炭黑表面性質的影響 炭黑表面酸性基團含量多，PH低，對于促進劑D的吸附(xf)量大，相應地減少了促進劑D的用量，因而回會遲延硫化。第27頁/共38頁第二十八頁，共38頁。 另外炭黑表面酸性基團能阻礙自由基的形成，又能在硫化初期抑制雙基硫的產(chǎn)生，所以會遲延硫化，起到較好的防焦燒作用(zuyng)。而PH值高的爐法炭黑一般無遲延現(xiàn)象。第28頁/共38頁第二十九頁

7、，共38頁。第29頁/共38頁第三十頁，共38頁。第30頁/共38頁第三十一頁，共38頁。 1.炭黑的表面酸堿性與橡膠性能的關系 炭黑的表面酸堿性則直接影響膠料的硫化速度。呈酸性的槽法炭黑有遲延硫化作用，一般(ybn)不易引起焦燒；而呈堿性的爐法及熱裂法炭黑則有促進硫化的作用，因此當大量使用爐法炭黑時，有引起膠料焦燒的危險。 炭黑的粒徑、結構性、表面粗糙度及炭黑用量對膠料工藝性能及硫化膠物理、力學性能的規(guī)律性影響列于表2和表3中。 表2：炭黑的性質(xngzh)和用量對膠料工藝性能的影響 第31頁/共38頁第三十二頁，共38頁。2.無機填料的DBA值與所需促進劑之間的關系 某些(mu xi)無

8、機填料的表面顯酸性，對二丁胺（DBA）的吸附量大。DBA值單位為每公斤填料吸附的二丁胺毫量，mep/kg。在NR中填料不同DBA值的填料時所需D和DM促進劑數(shù)量不同，如圖4-20所示。有圖還可見填料用量多，使用D也要相應增加。第32頁/共38頁第三十三頁，共38頁。(3)活性劑的應用 填料的酸性(sun xn)表面對與促進劑有吸附作用，加入活性劑可使活性劑優(yōu)先吸附在填料表面，可減少對促進劑的吸附。 活性劑一般是氮或氧的胺類、醇類、醇胺類低分子化合物。第33頁/共38頁第三十四頁，共38頁。（4）填料表面酸性對過氧化物(u yn hu w)硫化的影響 酸性較強的環(huán)境會促使有機過氧化物(u yn hu w)產(chǎn)生離子型分解，而只有自由基分解才能產(chǎn)生自由基交聯(lián)，所以酸性表面對于過氧化物(u yn hu w)交聯(lián)劑有不利影響。 如： ROOH RO+H2OH+第34頁/共38頁第三十五頁，共38頁。（二）炭黑粒徑對焦燒時間的影響 炭黑粒徑越小，焦燒時間