5 增塑体系
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《橡胶工艺学》复习思考题绪论1、简要说明生胶、混炼胶、硫化胶的区别和联系。
2、橡胶最典型的特征是什么?3、橡胶配方的基本组成包括哪些成分?各成分有何作用?4、橡胶基本的加工工艺过程有哪些?5、橡胶配合加工过程中的测试内容包括哪些?第一章生胶1、写出通用橡胶的名称和英文缩写。
2、天然橡胶的分级方法有哪几种?烟片胶和标准胶各采用什么方法分级?3、什么是塑性保持率?有何物理意义?4、天然橡胶中非橡胶成分有哪些?各有什么作用?5、什么是自补强性?6、写出天然橡胶的结构式。
从分子链结构分析为什么NR容易被改性,容易老化?7、NR最突出的物理性能有哪些?为什么NR特别适合作轮胎胶料?8、IR和NR在结构和性能上有什么不同?9、根据合成方法不同,丁苯橡胶有哪两种?10、轮胎胎面胶中使用丁苯橡胶主要是利用其什么特点?为什么SSBR比ESBR更适合做轮胎胎面胶料?11、BR最突出的性能有哪些?轮胎的胎侧使用BR是利用其什么特点/12、什么是冷流性?影响冷流性的因素有哪些?各是如何影响的?13、为什么乙丙橡胶特别适合作电线电缆的外包皮?为什么乙丙胶特别适合作户外使用的橡胶制品如各种汽车的密封条、防水卷材等?14、IIR最突出的性能有哪些?IIR作内胎是利用其什么特点?为什么IIR可以用作吸波材料?15、什么橡胶具有抗静电性?通用橡胶中耐油性最好的橡胶是什么?16、什么是氧指数?哪些橡胶具有阻燃性?17、为什么CR的耐老化、耐天候性要优于其他不饱和橡胶?18、耐热性、耐油性最好的橡胶是什么?什么橡胶可以耐王水的腐蚀?19、耐高低温性能最好的橡胶是什么?耐磨性最好的橡胶是什么?可以做水果保鲜材料的橡胶是什么?为什么硅橡胶特别适合制作航空航天器密封材料?20、哪些橡胶具有生理惰性,可以植入人体?21、通用橡胶中,哪些橡胶具有自补强性?22、什么是热塑性弹性体?23、SMR5、SCR10、SBR1502、SBR1712各表示什么橡胶?第二章硫化体系1、什么是硫化?橡胶硫化反应过程可分为哪几个阶段?2、画出硫化曲线,标出各阶段的名称。
塑料的增韧、增强与增刚黄锐教授(四川大学高分子科学与工程学院)1.1概述上世纪80年代以来,高分子材料的研究重点转向聚合物凝聚态物理、材料加工与高性能化、功能化等方面;或通过加工改变单一聚合物聚集态,或将不同聚合物共混使性能普通高分子材料变成可工程应用的高性能材料。
据统计,在改善和提高聚合物的性能中,主要包括冲击韧性、加工性能、拉伸强度、弹性模量、热变形稳定性、燃烧性能、热稳定性、尺寸稳定性等,获得高的冲击韧性、高的拉伸强度和良好的加工性能位居前三位,成为聚合物材料改性的主要目标。
作为结构材料的高分子,强度和韧性是两项最重要的力学性能指标。
以往的研究表明,橡胶能有效地增韧,但造成强度、刚度较大幅度下降;无机填料能有效地增强,但往往造成冲击韧性明显下降。
因此,如何获得兼具高强高刚高韧综合性能优良的高分子材料,实现同时增韧增强与增刚改性一直是高分子材料科学研究中的一个重要课题和应用研究热点。
近年来,随着对弹性体增韧机理的更进一步认识,人们在提高弹性体的增韧效果和新型弹性体的研究与应用等方面都开展了研究。
弹性体增韧体系的强韧性与弹性体的种类,分散相的结构、粒子大小及分布,界面粘结以及基体等因素有关。
有人采用弹性模量比橡胶类聚合物高1-2个数量级的EV A作为PP的增韧改性剂,研究了原料配比、工艺条件和微观结构对体系性能的影响。
研究表明,共混物的增韧机理主要是EV A分散相粒子的界面空洞化引起PP基体屈服。
该共混物在冲击强度大幅度提高的同时,刚性相对下降很小,并且具有良好的加工性能,其综合性能优于PP/EPDM共混物。
通过改善弹性体的粒径大小及其分布、粒子与基体的界面相互作用等来达到共混材料的强韧化,已有很多文献报道。
有研究表明,质量比为80/20的动态硫化PP/EPDM和70/30非硫化型PP/EPDM的韧性几乎相同,可以用更少的弹性体用量而达到同样的增韧效果以保持PP的刚性和耐热性。
上述通过优化增韧体系的形态结构来提高聚合物的综合性能,其效果仍然有限。
PVC增塑1 前言聚氯乙烯(pvc)是国内经营加工最多的塑料品种。
加工PVC时使用的各种助剂中,增塑剂用量最大.所以.它的投资远高于其它助剂.甚至在一些较软材料配方中超过主要原料聚氯乙烯树脂的投资。
在目前抓经济效益和产品质量的形势下,研究探讨增塑荆的使用有其巨大的经济和社会意义。
2增塑剂的选用聚氯乙烯是一种强极性聚合物.分子间有很大的作用力.需加热列一定的温度方能显示塑性。
它对热敏感.当加热到130~140"C时就开始发生严重的分解.变成棕色或黑色。
由于分子问的强作用力使制品变得坚硬而缺乏弹性和柔韧性。
增塑剂的作用就在于削弱PVC分子间的作用力,从而降低软化温度,减小溶体的粘度,增加其流动性.改善PVC的加工性能和制品的柔韧性。
增塑荆通常是难挥发的高沸点酯类.少数是低熔点固.它们一般不与聚合物(PVC)发生化学反应。
增塑荆的分类方法不一,常用的分类法是根据化学结构、应用性能、分子量、添加方式、溶解性、相容性和毒性等来分类。
增塑剂的使用条件是与树脂有良好的相溶性;价格低廉;增塑效率高;增塑速度快;耐久性好(挥发性低、逸移性小.耐抽出性高);环境稳定性好(耐光、耐热、耐菌、耐化学药品和阻燃性好);卫生性好(对人、畜和农作物无毒、不污染、无味);电绝缘性好;粘度稳定性好。
但是没有一种增塑剂能满足所有条件.实际使用时,多数是由两种或多种并用,以取长补短.获得最佳的增塑效果并达到完善的性能要求。
增塑剂的选用在一个配方中.要使制品的所有性能都达到最佳值是不可能的.因此,选用增塑荆时首先要保证主要的性能要求。
比如儿童玩具及食品包装物等的要求主要性能无毒,外观质量优美;农膜要求对农作物无害、耐光、耐热;而电线电缆料的主要要求是电绝缘性好等等,除这些要求外,增塑荆的选用还应着重考虑以下5个方面的因素.即增塑荆本身的性能;PVC树脂的性能;制品所要求的性能;增塑剂的加工适应性:成本。
而就增塑荆本身的性能考虑.相溶性对增塑荆最为重要,它是选择增塑荆时必须首先考虑的基本因素。
第五章橡胶的增塑体系橡胶工程教研室赵菲问题的提出提高性能,稳定形状。
硫化体系提高强度,改善加工,降低成本。
补强与填充防护体系延缓老化,提高寿命。
增塑体系增加塑性加工性能使用性能本章主要内容5.1 橡胶增塑剂及分类5.2 橡胶增塑原理及增塑效果表征5.3 橡胶增塑剂5.4 新型增塑剂§5.1 橡胶增塑剂及分类一.橡胶增塑剂的概念⏹降低橡胶分子链间的作用力⏹改善加工工艺性能低分子量化合物⏹提高胶料的某些物理机械性能⏹降低成本为什么?有何优缺点?应用范围软化剂:多源于天然物质,(softener) 常用于非极性橡胶增塑剂:多为合成产品,(plasticizer)多用于极性橡胶或塑料中。
二. 增塑剂的分类分类按照作用机理按照来源物理增塑剂化学增塑剂石油系增塑剂煤焦油系增塑剂松油系增塑剂脂肪油系增塑剂合成增塑剂增塑剂的分类§5.2 增塑原理及增塑效果表征⏹增塑的本质是橡胶被增塑剂稀释。
⏹选择增塑剂的基本原则:相似相容原理溶解度参数SP或δ相近。
一.橡胶增塑原理混合焓变混合熵变尚未考虑增塑剂和橡胶之间的氢键及极性相互作用。
二.不同增塑剂的作用机理1.非极性增塑剂增塑非极性橡胶(稀释作用)增大分子间的距离,削弱分子间作用力。
稀释作用的推动力是体系的熵增。
增塑剂用量不大时成立;随着稀释作用的增大,橡胶分子间的相互作用机理会发生变化。
2. 极性增塑剂增塑极性橡胶(溶剂化作用)增塑剂的极性部分定向地排列于橡胶大分子的极性部位,对大分子链段起包围阻隔作用,削弱了分子间的作用力。
只有在增塑剂的摩尔数达到聚合物极性基团的2倍之前关系成立。
要正确全面地评价玻璃化转变温度变化与增塑剂用量的关系,必须同时考虑组分间混合时熵和焓的变化。
三. 增塑效果表征⏹填充指数(Extending Index-EI)在一定温度下,把高门尼粘度的橡胶塑化为某一标准门尼粘度(100℃时53 )时所需要增塑剂的份数。
⏹软化力(Softening Power-SP)在一定的温度下,以一定数量的增塑剂填充橡胶时,其门尼粘度的下降率。