Question

胶辊的制造原料－橡胶

Answer 1

什么是橡胶？

橡胶一般认为是所有高分子弹性体的总称。它在大的变形下能迅速而有力的恢复其变形。能够被改性（硫化），改性后的橡胶实质上不溶于（但能溶胀于）沸腾的苯、甲乙酮、乙醇－甲苯混合物等溶剂中。改性后的橡胶在室温下（18－29度）被拉伸到原来长度的2倍并保持1分钟后除去外力，它能在1分钟内恢复到原来长度的1。5倍以下。橡胶的主要存在形式有四种：生胶、塑炼胶、混炼胶、硫化胶。此外还有再生胶、纯橡胶、母炼胶等。生胶是指没有经过任何加工的橡胶原料；塑炼胶是指只进行塑炼加工具有一定可塑度要求的橡胶；混炼胶是指加入配合剂、进行混炼加工的橡胶；硫化胶是指加入配合剂混合均匀，经过硫化的橡胶。

什么是橡胶的高弹性？

橡胶材料的高弹性与其分子量、卷曲分子的构象熵，硫化胶的交联密度和交联键的类型等有关。橡胶的高弹性是由橡胶的高分子决定的，分子量越大，不能承受应力的、对弹性没有贡献的游离末端数量就越少；另外分子量有利于弹性的提高，分子链内彼此纠结而导致的“准交联”效应增加；分子量大有利；分子量分布宽的高分子量级分多，则对弹性不利。在常温下不易结晶的、由柔性分子链组成的材料，分子链的柔顺性越大，受到外力时，链运动能够比较迅速的改变分子链的构象，分子链的形态数增加，因此弹性越好！
随着交联密度的增加，硫化胶弹性增大，直至最大值，交联密度继续增加，弹性下降。这是因为分子无交联时，在外力的作用下，分子链相对滑动，形成不可逆形变，弹性较差。适度的交联，可以减少或消除分子链间的滑动，有利于弹性的提高。交联过度会使分子链的相互作用力和内旋转阻力增加，活动受阻，使弹性下降。交联键类型对弹性有影响，多硫键键能较小，对分子链段的运动束缚力较小，因而回弹性较高。

什么是橡胶硫化？

硫化（交联）是指橡胶的线性大分子链通过化学交联而构成三维网状结构的化学变化过程。橡胶硫化是橡胶加工的最后一道工序，在一定的温度、压力和时间作用下，使橡胶大分子发生化学反应产生交联，使未硫化胶料转变为硫化胶，从而赋予橡胶各种宝贵的物理性能，使橡胶能成为广泛应用的工程材料。橡胶的硫化过程是橡胶结构连续变化的过程，这使得橡胶在物理及化学性质方面发生变化。不同结构的橡胶在橡胶在硫化过程中的物理机械性能的变化虽然有不同的趋向，但大部分性能的变化却基本一致，即随着硫化时间的增加，除了扯短伸长率和永久变形是下降的外，其余指标均是提高的。这是因为生胶是线型结构，其分子具有运动的独立性。经硫化后在分子链中间形成的交联而成为空间网状结构，分子间除次价力外，在分子间彼此结合处还有主价力发生作用，交联键的存在使分子链间不能产生相对滑移，但链段运动依然存在。所以硫化胶比生胶的拉伸强度增大、定伸应力高、扯断伸长率小而弹性大，并失去可溶性而只产生有限溶胀。
硫化分为几个阶段？

在硫化过程中，橡胶拉伸度、扯断伸长度、弹性等性能随着硫化时间的延长而变化。一般可分为四个阶段：1、 焦烧阶段：指从胶料放入模内至出现轻度硫化的阶段。
2、 热硫化阶段：是胶料进行交联反应的阶段，橡胶的拉伸强度急剧上升。热硫化时间取决于胶料的硫化温度和配方。
3、 平坦硫化阶段：是指发生交联键的重排、热裂解等反应的阶段。由于彼此反应的动态平衡，胶料的拉伸强度呈现平坦趋势，硫化胶保持最佳的性能。
4、 过硫化阶段：发生交联键及链段的热裂解反应的阶段。由于交联键及链段的热裂解反应，胶料的拉伸性能显著下降。
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