文章詳情

橡膠共混理論

日期：2025-06-08 16:38

瀏覽次數：2968

摘要：

橡膠共混理論

兩種橡膠或高聚物能否相容是高聚物共混理論首先研究的重要內容。相容性原為工藝概念，當橡膠或塑料中加入某種配合劑后在一定時間內無噴霜析出現象，表示兩種物質相容，相反為不相容。許多高聚物共混體系，可以使分子相容，也可以是鏈段相容，但大多數情況下以鏈段是否相容作為衡量標準和依據。目前已知，大多數高聚物共混體都是力學不相容的，僅僅是因為粘度大，可長期處于動力學穩定狀態，因而兩種不相容橡膠仍可并用，并獲得良好綜合性能。在生產實踐中，只要分散和動力學穩定性較好，仍可獲得良好的工混效果。就是說，共混體系分散越容易，穩定性越大，則相容性越好，相反則越差。

從目前共混理論來看，完全相容共混體系并不是理想的體系，而由兩種不相容高聚物組成，但界面又結合得很好的體系，才是*理想的體系。

（1）共混體系的相結構與性能的關系

a.共混體系的微觀結構兩種橡膠或橡膠與塑料共混，大多不具備熱力學相容性，共混時可能出現復雜、多樣的微觀結構狀態，其形態有三種。即均相。一個連續相合一個分散相的兩相體系和兩個都是連續相的兩相體系。一般混合物的基本結構單元分為兩種，即分散相合連續相。

b.共混體系的相結構形態與性能的關系共混體系中，何種組分為連續相，對共混性能起決定作用。一般來說，連續相體現了共同體的基本性能，特別是機械性能和應力應變性質，如模型彈性和強度、溶脹等性能的影響較大，分散相對這些性能的影響則極為有限。分散相對內耗熱、拉伸、氣體擴散、傳熱、滲透、粘接合光學性能的等方面的性能的影響較大。

c.影響相結構形態的因素：共混比、粘度、內聚能密度。

d.分散相結構參數與性能的關系聚合物共混。往往會形成兩種體系，其中分散相結構參數對共混膠的性能有很大影響。分布均一性、分散相粒徑、分散相彈性模量或硬度。

e.影響分散相粒徑的因素：混煉時間和分散相含量、聚合物粘度、溶解度參數、結構相似性、加工溫度、增容劑、共混歷程。

（2）共混體系的界面層結構及其與性能的關系

a.共混體系的界面層結構形態在共混膠中，在兩相之間始終存在著過渡層即界面層。*典型的界面層是聚合物鏈段溶解、擴散生成的界面層。

b. 界面層結構及對共混膠性能的影響

（a）界面層結構在相界面上始終存在著過渡層—界面層。界面層結構是由強鍵和弱鍵兩大部分組成的多相結構體系。

（b）界面效應界面的作用較為復雜，下面試對橡膠共混中起主要和直接作用的幾個方面：偶聯、傳遞、阻斷、吸收和散射、誘導。

（c）界面層對共混性能的影響共混膠的性能首先取決于組成高聚物性質、比例和共混狀態，而界面層的影響則有特別重要意義。

界面層對共混硫化膠性能影響的一個重要特點表現在提高耐疲勞性能和耐磨耗性能方向。另外界面層結構對含炭黑共混膠的電性能影響也較明顯。在炭黑品種和用量相同的情況下，CR/NR共混膠的電阻值比單一橡膠為低，導電性能更好。

c.影響界面層結構的因素

(a)熱力學因素：表面張力、溶解度參數。