特種橡膠配方設計方案(PPT 53頁)
特種橡膠配方設計方案(PPT 53頁)內容簡介
第一節 海棉橡膠
第二節 阻燃橡膠
第三節 透明橡膠
第四節 吸水膨脹橡膠
第五節 導電橡膠
第六節 導熱橡膠
第二章 特種橡膠配方設計
三、硫化體係
原理：
1、海綿橡膠在硫化過程中同時發生兩種反應，
即發泡劑分解析出氣體和橡膠在硫化劑作用下的交聯。
2、發泡劑析出的氣體，最初溶解在膠料中，當氣體溶解達到飽和後，
即有氣相產物形成，膠料是在所形成的氣體的壓力下發泡的。
與此同時膠料通過硫化交聯而把孔眼結構固定下來。
為此要求硫化速度能調節到使析出氣體所產生的對孔壁的拉伸膨脹力稍大於孔壁本身的阻力。
3、如果氣體相的形成速度過快，由於膠料來不及硫化，
則形成的一個個氣泡就會破裂，導致氣體從各個孔眼擴散逸出，
發泡壓力降低；反之，若氣體相形成速度過慢或硫化速度過快，則膠料在形成多孔結構之前就完成硫化定型。
因此必須根據發泡劑分解速度來調整硫化速度，
控製在一定硫化階段進行發泡。發泡劑用量為5-8份。
如何調整硫化速度和發泡劑分解速度使之匹配？
情況2：
四、其它填充劑
固體填充劑：可以選擇半補強炭黑，碳酸鈣等。
軟化劑：用量以滿足混煉膠門尼粘度30-50的條件為選擇依據，
常用的軟化劑有：機油，變壓器油，凡士林，環烷油，石蠟油，有機酯類等。用量在10-30份。
防老劑：由於發泡橡膠多孔，比表麵積大，極易老化，因此，
要選擇高效防老劑，常用防老劑有：防D，4010，淺色用2246，MB等。
評價材料阻燃性的指標
橡膠阻燃性能的好壞，一方麵指的是材料在被火焰侵襲時，
被點燃的難易程度；另一方麵是指一旦材料著火燃燒後，
它所具有的火焰傳播速度、熱釋放速率、有毒氣體釋放量的高低，
以及材料離開火源後能否迅速自行熄滅的性能。
配方設計要點：
1、生膠體係：
將易燃橡膠與阻燃材料共混是提高前者阻燃性的一個方法。
典型的例子是丁腈橡膠與聚氯乙烯、氯化聚乙烯（CPE）間的共混，
它們的相容性較好。例如，NBR/CPE共混，當CPE含量超過40%時，NBR的氧指數提高至32左右。
配合要滿足三個條件：
① R本身透明，特別是硫化後能表現透明性
② 配合劑對R的透明性沒有影響
③ 工藝條件（溫度，壓力和共混條件）等不
改變R和配合劑原有光學性質
主要用於隧道、涵洞等的防水堵漏工程，
作用原理：橡膠中加入吸水樹脂，吸水樹脂遇水膨脹，使R分子擴張，
從而使整塊R膨脹起來，膨脹倍數達數倍至數百倍，產生的膨脹壓能起止水、堵漏的作用。
對此材料要求：擠壓的情況下仍具有保持水的能力。
橡膠本身是疏水
通常的品種不含羥基，羧基，醚基等親水基團。可通過化學改性，R中引入親水性基團，改善其親水性。
如：聚環氧乙烷，聚環氧丙烷，聚乙二醇對CSM接枝，可以製出既能保持橡膠性狀，又具有相當吸水性的吸水膨脹橡膠。
例：CSM與聚乙二醇（PEG）接枝可製得吸水膨脹橡膠
反應式：
2、吸水樹脂
結構中含有親水性基團的聚合物。大多是水溶性樹脂經部分交聯或皂化而成，一般顆粒狀。
主要有：
①澱粉類 澱粉－丙烯腈接枝聚合物的皂化物，澱粉－丙烯酸的接枝聚合物
②纖維素類 纖維素－丙烯腈接枝聚合物，羧甲基纖維素的交聯產物等
③聚乙烯醇類 PVA的交聯產物，丙烯腈－乙酸乙烯酯的共聚物的皂化產物
④丙烯酸類 聚丙烯酸鹽，甲基丙烯酸甲酯－乙酸乙烯酯的共聚物的皂化產物
⑤聚亞烷基醚類 聚乙二醇與二丙烯酯交聯的產物
⑥馬來酸酐類 異丁烯－馬來酸酐的交替共聚物
對吸水樹脂的技術要求
..............................
第二節 阻燃橡膠
第三節 透明橡膠
第四節 吸水膨脹橡膠
第五節 導電橡膠
第六節 導熱橡膠
第二章 特種橡膠配方設計
三、硫化體係
原理：
1、海綿橡膠在硫化過程中同時發生兩種反應，
即發泡劑分解析出氣體和橡膠在硫化劑作用下的交聯。
2、發泡劑析出的氣體，最初溶解在膠料中，當氣體溶解達到飽和後，
即有氣相產物形成，膠料是在所形成的氣體的壓力下發泡的。
與此同時膠料通過硫化交聯而把孔眼結構固定下來。
為此要求硫化速度能調節到使析出氣體所產生的對孔壁的拉伸膨脹力稍大於孔壁本身的阻力。
3、如果氣體相的形成速度過快，由於膠料來不及硫化，
則形成的一個個氣泡就會破裂，導致氣體從各個孔眼擴散逸出，
發泡壓力降低；反之，若氣體相形成速度過慢或硫化速度過快，則膠料在形成多孔結構之前就完成硫化定型。
因此必須根據發泡劑分解速度來調整硫化速度，
控製在一定硫化階段進行發泡。發泡劑用量為5-8份。
如何調整硫化速度和發泡劑分解速度使之匹配？
情況2：
四、其它填充劑
固體填充劑：可以選擇半補強炭黑，碳酸鈣等。
軟化劑：用量以滿足混煉膠門尼粘度30-50的條件為選擇依據，
常用的軟化劑有：機油，變壓器油，凡士林，環烷油，石蠟油，有機酯類等。用量在10-30份。
防老劑：由於發泡橡膠多孔，比表麵積大，極易老化，因此，
要選擇高效防老劑，常用防老劑有：防D，4010，淺色用2246，MB等。
評價材料阻燃性的指標
橡膠阻燃性能的好壞，一方麵指的是材料在被火焰侵襲時，
被點燃的難易程度；另一方麵是指一旦材料著火燃燒後，
它所具有的火焰傳播速度、熱釋放速率、有毒氣體釋放量的高低，
以及材料離開火源後能否迅速自行熄滅的性能。
配方設計要點：
1、生膠體係：
將易燃橡膠與阻燃材料共混是提高前者阻燃性的一個方法。
典型的例子是丁腈橡膠與聚氯乙烯、氯化聚乙烯（CPE）間的共混，
它們的相容性較好。例如，NBR/CPE共混，當CPE含量超過40%時，NBR的氧指數提高至32左右。
配合要滿足三個條件：
① R本身透明，特別是硫化後能表現透明性
② 配合劑對R的透明性沒有影響
③ 工藝條件（溫度，壓力和共混條件）等不
改變R和配合劑原有光學性質
主要用於隧道、涵洞等的防水堵漏工程，
作用原理：橡膠中加入吸水樹脂，吸水樹脂遇水膨脹，使R分子擴張，
從而使整塊R膨脹起來，膨脹倍數達數倍至數百倍，產生的膨脹壓能起止水、堵漏的作用。
對此材料要求：擠壓的情況下仍具有保持水的能力。
橡膠本身是疏水
通常的品種不含羥基，羧基，醚基等親水基團。可通過化學改性，R中引入親水性基團，改善其親水性。
如：聚環氧乙烷，聚環氧丙烷，聚乙二醇對CSM接枝，可以製出既能保持橡膠性狀，又具有相當吸水性的吸水膨脹橡膠。
例：CSM與聚乙二醇（PEG）接枝可製得吸水膨脹橡膠
反應式：
2、吸水樹脂
結構中含有親水性基團的聚合物。大多是水溶性樹脂經部分交聯或皂化而成，一般顆粒狀。
主要有：
①澱粉類 澱粉－丙烯腈接枝聚合物的皂化物，澱粉－丙烯酸的接枝聚合物
②纖維素類 纖維素－丙烯腈接枝聚合物，羧甲基纖維素的交聯產物等
③聚乙烯醇類 PVA的交聯產物，丙烯腈－乙酸乙烯酯的共聚物的皂化產物
④丙烯酸類 聚丙烯酸鹽，甲基丙烯酸甲酯－乙酸乙烯酯的共聚物的皂化產物
⑤聚亞烷基醚類 聚乙二醇與二丙烯酯交聯的產物
⑥馬來酸酐類 異丁烯－馬來酸酐的交替共聚物
對吸水樹脂的技術要求
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