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文檔簡介

NO.4

填料的性質(zhì)對橡膠加工性能的影響1炭黑混煉影響壓延壓出硫化影響2講義的三個(gè)部分1.炭黑的粒徑結(jié)構(gòu)對混煉的影響2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂3.炭黑及無機(jī)填料的分散性4.其他3講義的三個(gè)部分1.炭黑的粒徑結(jié)構(gòu)對混煉的影響2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂3.炭黑及無機(jī)填料的分散性4.其他4炭黑的粒徑結(jié)構(gòu)對混煉的影響1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些?

2.炭黑的結(jié)構(gòu)對混煉的影響有哪些?3.炭黑膠料混煉時(shí)間與分散程度/流變性能/橡膠力學(xué)性能關(guān)系圖4.炭黑性質(zhì)對混煉膠黏度的影響?5

粒徑越細(xì)的填料特點(diǎn)

混煉困難、吃料慢、耗能高、生熱高、分散困難原因?它的粒徑小、比表面積大、需要濕潤的面積大、越細(xì)的填料單位耗能高粒徑大小的影響6炭黑的粒徑結(jié)構(gòu)對混煉的影響1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些?

2.炭黑的結(jié)構(gòu)對混煉的影響有哪些?3.炭黑膠料混煉時(shí)間與分散程度/流變性能/橡膠力學(xué)性能關(guān)系圖4.炭黑性質(zhì)對混煉膠黏度的影響?7炭黑結(jié)構(gòu)的影響炭黑結(jié)構(gòu)對分散的影響

高結(jié)構(gòu)比低結(jié)構(gòu)吃料慢、分散快原因?空隙體積比較大、排除空氣需要較多時(shí)間、一旦吃入后結(jié)構(gòu)高的炭黑易分散8HotTip1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些?

2.炭黑的結(jié)構(gòu)對混煉的影響有哪些?3.炭黑膠料混煉時(shí)間與分散程度/流變性能/橡膠力學(xué)性能關(guān)系圖4.炭黑性質(zhì)對混煉膠黏度的影響?92.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂10HotTip1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些?

2.炭黑的結(jié)構(gòu)對混煉的影響有哪些?3.炭黑膠料混煉時(shí)間與分散程度/流變性能/橡膠力學(xué)性能關(guān)系圖4.炭黑性質(zhì)對混煉膠黏度的影響?112.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂12炭黑的粒徑結(jié)構(gòu)對混煉的影響1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些?

2.炭黑的結(jié)構(gòu)對混煉的影響有哪些?3.炭黑膠料混煉時(shí)間與分散程度/流變性能/橡膠力學(xué)性能關(guān)系圖4.炭黑性質(zhì)對混煉膠黏度的影響?13炭黑性質(zhì)對黏度的影響ATITLEBTITLE離子大小表面活性填充量結(jié)構(gòu)度CTITLEDTITLE影響因素?14其他方面的影響除了以上四點(diǎn)還有什么對黏度有重要影響呢?回答:炭黑的粒徑對黏度同樣有著重要的影響,粒子越細(xì)則膠料黏度越高,因?yàn)榱W有?,比表面積大,結(jié)合橡膠增加。15炭黑粒徑對黏度的影響16影響情況怎樣?混煉膠黏度越高粒子越細(xì)結(jié)構(gòu)度越高填充量越大表面活性越大17講義的三個(gè)部分1.炭黑的粒徑結(jié)構(gòu)對混煉的影響2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂3.炭黑及無機(jī)填料的分散性4.其他182.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂混煉中炭黑會(huì)斷裂。用熱解方法及溶解方法從SBR-1500加50份炭黑的混煉膠中分離出炭黑,用電鏡和DBP法測定聚集體的心態(tài)結(jié)構(gòu),結(jié)果見表4-14和4-13192.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂20講義的三個(gè)部分1.炭黑的粒徑結(jié)構(gòu)對混煉的影響2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂3.炭黑及無機(jī)填料的分散性4.其他21炭黑及無機(jī)填料的分散性炭黑一般與無機(jī)填料對于橡膠類有機(jī)聚合物的親和性低于炭黑的親和性。實(shí)踐證明,無機(jī)填料在橡膠中很難以一次結(jié)構(gòu)形式單個(gè)地分散開,而主要原因是以很多個(gè)一次粒子結(jié)團(tuán)在一起的形式存在。所以從本質(zhì)上說,在通常的混煉條件下它沒有能力達(dá)到主要以單個(gè)一次結(jié)構(gòu)的形式分散在橡膠中的真分散。而在相同條件下炭黑主要以單個(gè)聚集體形式分散在膠中,它有能力達(dá)到真分散。炭黑一般與無機(jī)填料在橡膠中的分散性有本質(zhì)區(qū)別22填料性質(zhì)對壓延和壓出的影響23

壓延和壓出是橡膠加工的重要過程,對于壓延、壓出來說,最重要的是收縮率(縱向)、膨脹率(橫向)要小,表面光滑,棱角畸變小。

是否填充、填料性質(zhì),特別是形態(tài)(炭黑結(jié)構(gòu)性)對其影響很大。24

1、填料的壓延效應(yīng)

2、炭黑的性質(zhì)與壓出口型膨脹的關(guān)系

a炭黑表面活性的影響

b炭黑用量的影響

c結(jié)構(gòu)的影響25填料用量多,易壓出,炭黑表面活性無明顯影響一般的無機(jī)填料因粒子的長軸或粒子的片狀沿壓延壓出方向取向而引起了壓延效應(yīng),這使膠片的某些性能會(huì)出現(xiàn)各向異性,為了區(qū)別大分子鏈的壓延效應(yīng),也稱為粒子效應(yīng)

26橡膠在壓出口型時(shí)會(huì)產(chǎn)生口型膨脹現(xiàn)象原因

橡膠的彈性(記憶)效應(yīng)27

Cotton用Instron毛細(xì)管流變儀測定了口型膨脹率與管壁的剪切力τw的關(guān)系。試驗(yàn)確定了在該條件下毛細(xì)管長徑比大于15時(shí),口型膨脹率表觀上與壓出溫度、速度、相對分子質(zhì)量分布等無關(guān),只與剪切應(yīng)力τw有比例關(guān)系,因?yàn)檫@些因素均可包容在τw中。28

兩種炭黑和它們的石墨化產(chǎn)物分別落在各自的直線上,這說明表面活性與溫度等壓出條件一樣對口型膨脹率與剪切應(yīng)力τw成比例關(guān)系,沒有干擾。29

30在相同τw下,填充量高,口型膨脹率小。這說明球狀的沒有結(jié)構(gòu)的N990炭黑用量經(jīng)φ校正后也和上述的壓出條件等一樣基本上不干擾B和τw

的關(guān)系31

高結(jié)構(gòu)的炭黑盡管經(jīng)過φ校正,其用量對B和τw的比例關(guān)系仍有影響

32對這一困難問題,Medalia用包容膠體積分?jǐn)?shù)加上炭黑體積分?jǐn)?shù)之和φ校正之后得到初步解決。但這種校正也只用于用量少于35份的情況。這些都說明了炭黑對壓出的影響是顯著的?!?3幾種炭黑的φ和φ′炭黑DBP吸油值/(cm3/100g)填充量φφ′N210N683N220N47285.0135.5115.2187.0353535350.150.150.150.150.2900.4000.3560.514

34炭黑結(jié)構(gòu)對膠料壓出膨脹有重大影響,結(jié)構(gòu)高則膨脹率低,并且在一定條件下可進(jìn)行定量估算。

用量的影響也很重要,用量多,膨脹小也能進(jìn)行定量估算。比表面積、表面活性無明顯影響

35炭黑PH炭黑粒徑影響硫化36

PH值低的槽法炭黑或氧化爐法炭黑硫化速度慢,表現(xiàn)出遲延現(xiàn)象,

起到較好的防焦燒作用。

PH值高的爐法炭黑一般無遲延現(xiàn)象PH值低遲延硫化的原因?37粒徑越小,比表面積越大,結(jié)合膠越多,自由膠中硫化劑濃度較大炭黑粒徑越小,焦燒越快。炭黑的結(jié)構(gòu)和粒徑的影響38NO.4

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