橡胶共混和橡塑共混

来源于：注塑人才网橡胶与塑料并用技术当今橡胶材料已成为人们生活不可或缺的一类重要材料。

但是，随着现代科学技术的不断发展，对橡胶材料的性能提出了日益广泛和苛刻的要求。

以橡胶与塑胶并用的弹性体的研究日益引起重视，本文着重以橡胶为主并用部分塑胶进行共混形成的弹性体的性能予以介绍。

橡塑并用混溶性原则谈到橡塑并用材料的性能，必须提及聚合物的共混。

橡胶和塑胶的共混是有条件的，并不是任意一种橡胶和任意一种塑胶都能够进行共混，橡胶与塑胶共混体的性能取决於共混体的形态结构，而形态结构受橡胶与塑胶组分之间热力学的相容性，以及实施共混的方法和工艺条件等方面的影响。

在讨论共混体形态结构的各类文献中，常出现“相容性”、“混溶性”等不同的提法，一般以“相容性”表示热力学的相互溶解，以“混溶性”表徵是否获得比较均匀和稳定的形态结构的共混体系，而不论共混体系是否热力学相互溶解。

因此，即使热力学不相容的共混体，依靠外界条件实现了强制的良好的分散混合，得到力学性能优良的橡塑共混体，就可谓之混溶性好。

正因为橡塑能遵照混溶性好这一原则，实现橡胶与塑胶的并用，才会有相互性能之间的互补，从而提高弹性体的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性和模量等性能，同时也可以降低扯断伸长率和回弹性等性能。

例如，在橡胶中并用高苯乙烯树脂、改性酚醛树脂、三聚氰胺树脂等可提高强度;在二烯类橡胶中并用聚氯乙烯塑胶可提高耐臭氧龟裂性;在丁基橡胶中并用聚乙烯可提高绝缘性等。

橡塑共混的方法实施橡塑共混的方法有乾粉共混、溶液共混、乳液共混和机械共混。

而综合考虑到各种条件和成本，橡胶制品厂多采用机械共混工艺。

机械共混可分为一段法和二段法。

一段法是先将热塑性塑胶在密炼机或高温开炼机上熔融塑化，然後降温，再加入橡胶，翻炼、混炼均匀後下片。

二段法也称母料共混法，即先将塑胶与部分橡胶在密炼机中按比例共混成母炼胶，然後再在较低温度下混入橡胶。

二段法的优点是两相分散更均匀。

机械共混的原动力来自提供的机械搅拌和剪切作用。

塑胶:塑料是以合成树脂为主要成分，通过加入各种助剂，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的有机高分子材料。

树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态、半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。

塑胶按使用特性分类有通用塑胶和工程塑胶之分. 四大通用塑胶:PE、PP、PS、PVCPE:有HDPE、MDPE、LDPE、LLDPE、UHMWPE之分（1）HDPE：高密度聚乙烯(低压聚乙烯) 有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta阴离子聚合『分子结构：线性长链状结构, 分子量高达几十万。

』（2）MDPE：中密度聚乙烯双峰树脂（3）LDPE：低密度聚乙烯(高压聚乙烯) 高压下乙烯自由基聚合而成的分支结构。

（这种结构赋予LDPE 优异的透明性、曲挠性和易加工等性能）。

LDPE的不同性能主要是通过控制LDPE的分子量、结晶度及分子量分布MWD得到。

『分子量表示分子链的平均长度，通过熔融指数MI（g/10min）反映。

MI与分子量大小成反比。

MI反映树脂的流动性能和涉及成品大形变的性质；结晶度是树脂中存在的分支短链数量的函数；分子量分布MWD 主要反映与流动有关的性能。

』（4）LLDPE：线形低密度聚乙烯很低流动特性线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。

LLDPE的线性度取决于LLDPE和LDPE的不同生产加工过程。

LLDPE通常在更低温度和压力下，由乙烯和高级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。

共聚过程生成的LLDPE聚合物具有比一般LDPE更窄的分子量分布，同时具有线性结构使其有着不同的流变特性。

在结构上，LLDPE在支链的数目和类型上与LDPE不同，高压LDPE有长支链，而线性LDPE只具有短支链。

在结构上，LLDPE 只在短支链数目上与HDPE不同。

建筑防水材料我国建筑防水材料通常可分为五大类：即防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水材料与堵漏止水材料。

我国从50年代开始应用沥青油毡卷材以来，沥青类防水材料一直成为我国建筑防水材料的主导产品，无论是品种、质量还是产量都得到迅速的发展。

就目前我国新型防水材料总体结构比例上看，仍是以沥青基防水材料为主要产品，占全部防水材料的80%，高分子防水卷材占10%左右，防水涂料与其他防水材料占10%左右。

1、防水卷材防水卷材是由工厂生产的具有一定厚度的片状防水材料，因为它有相当的柔性，可以卷曲并按一定长度成卷出厂，故称之为卷材。

适用范围：防水卷材一般用于地下室基础防水、屋面防水。

性能特点：具有优良的耐老化、耐穿刺、耐腐蚀性能。

可以直接接触紫外线辐射，耐高温、低温性能良好，广泛用于屋面防水；又能耐各种酸碱的腐蚀，并具有优良的抗拉、抗震性能，所以广泛用于地下室基础防水。

另外因其抗撕抗拉能力强，各种上人屋面一般优先采用。

防水卷材分类如下所示：1.1 沥青防水卷材以玻纤布、聚酯布等为胎基，以沥青（或非高聚物材料改性的沥青）为浸涂层，表面覆以聚乙烯膜、铝箔、细纱、页岩片等覆面材料，经浸渍或滚压而成的片状防水材料。

代表产品有石油沥青纸胎油毡、石油沥青玻璃纤维胎防水卷材以与铝箔面石油沥青防水卷材等。

性能特点：由于其抗拉、抗震强度，温度适应性已渐不能满足现代建筑的需要，属于低档防水材料，已渐被淘汰。

1.1.1 石油沥青纸胎油毡依据《石油沥青纸胎油毡》(GB 326-2019),石油沥青纸胎油毡的物理性能如下表所示：表石油沥青纸胎油毡的物理性能注：Ⅰ、Ⅱ型油毡适用于辅助防水、保护隔离层、临时性建筑防水、防潮与包装等。

Ⅲ型油毡适用于屋面工程的多层防水。

石油沥青玻璃纤维胎防水卷材如下图所示：图石油沥青纸胎油毡1.1.2 石油沥青玻璃纤维胎防水卷材依据《石油沥青玻璃纤维胎防水卷材》(GB/T 14686-2019),产品按单位面积质量分为15、25号；产品按上表面材料分为PE 膜、砂面等；产品按力学性能分为Ⅰ、Ⅱ型。

如何解决橡胶并用、橡塑并用硫化速率不匹配引起的硫化不相容性？橡胶并用、橡塑并用示例改进橡胶加工性能的例子：EPDM/酚醛树脂，提高EPDM的粘性；CR/BR，以改进CR之压延、成型性能；CR中加入少量低分子聚乙烯，降低CR的焦烧倾向；在树脂硫化的IIR中用少量CR或CSM，代替氯化亚锡，可加快硫化速度；在合成橡胶中加NR，改善合成橡胶的一般加工性能；在SBR中加5～20份PE可减少SBR胶料的收缩率。

典型橡塑并用的例子：PVC与橡胶的共混物：NBR/PVC与NBR相比，强度、阻燃性、耐磨性、耐溶剂性、耐臭氧龟裂性能均有提高，加工性能及海绵的发泡性能有明显改善；PE与橡胶共混物：PE与NR等多种橡胶掺合具有良好的效果；高苯乙烯与橡胶共混物：高苯乙烯与橡胶共混材料强度高、耐磨，加工容易，压延、压出半成品表面光滑。

EPDM/PP制作tpv热塑性弹性体。

解决硫化速率不匹配引起的硫化不相容性的办法有下列几个方法：（1）选择合适的硫化体系。

只有硫化剂溶解于橡胶时，橡胶才能硫化。

不同的橡胶、不同的交联体系中，反应能力、硫化剂溶解度不同，引起共混物中多相的硫化速度各不相同，硫化助剂在各相中的分布不均匀，经常出现两相硫化速度不同步，使两相硫化程度显著不同，使共混物硫化胶性能低劣。

在高不饱和橡胶与低不饱和橡胶并用时，必须选择在两者中溶解度相差较小的硫化体系，特别是要选择合适的促进剂，才有利于改善硫化相容性。

例如，用“硫黄/过氧化物/促进剂DM/促进剂D”复合硫化体系，可以改善NR/EPDM共混硫化胶的强度和耐老化性能。

选用树脂、多卤芳香族化合物等极性较大的化合物，也可改善硫化不相容性。

如在EPDM/BR中增加脂肪族或芳香族树脂，明显地改善了硫化胶的性能。

（2）对橡胶进行化学改性。

在EPDM与高不饱和橡胶并用时，EPDM通过卤化、磺化、羧基化、酸酐改性等方法在EPDM 中引入活性基团，改善了共混体系的相容性，提高了硫化速率，并用硫化胶的各项性能均有明显的改善。

橡胶共混不均的处理方法天然橡胶与合成橡胶或合成橡胶与合成橡胶的共混是人们经常议论的话题，进一步讲，就是塑料与橡胶的共混。

如果用密炼机共混，在操作工艺上没有多大的麻烦，一下子就能混合。

但是，这样共混的胶料批量小，而且也有不能用密炼机炼的橡胶。

这样一来，就必须用开炼机进行混炼，以下就用开炼机混炼的方法作一叙述。

一般的操作程序是先将硬质橡胶A放在开炼机上炼，然后再投入软质橡胶B进行共混。

如果反之，混炼出来的胶料就象豆腐渣一样。

若想得到质量好的共混胶料，应该首先完成薄通橡胶B。

再将硬质橡胶A放入开炼机，并将橡胶B按硬质橡胶A的5%质量份投入开炼机中，并不断地用炼胶用小刀反复切割，这一步至关重要。

然后再投入10%质量份软质橡胶B进行混炼。

再继续依次增加软质橡胶B 的投放量，直至混炼完毕。

当观察到混炼胶的颜色及透明度达到要求后，即可判断共混完成。

当高苯乙烯树脂及聚乙烯与橡胶共混时，首先要将融熔点高的树脂投入炼胶机中，这时是否将辊筒温度设定在某一较佳范围内，由于多数情况下不甚清楚设定温度的最佳点，所以最好一边对辊筒加热，一边添加少量的树脂进行观察。

如果温度低，则树脂会七零八落地落入接胶盘中，如果过一会儿再添加树脂，则会有一定比例的树脂附着在辊筒上。

其中附着在辊筒上的树脂呈橡胶状，像包卷在辊筒上一样。

这时，再将剩余的树脂添加到炼胶机上，达到整体均匀后，即可停止加热。

停止加热的理由是要防止两点一是若超过以上温度，树脂的粘度就会过度下降，共混的胶料因热老化而被着色。

此时，即使停止加热，由于炼胶机已进行过预热，故炼胶机辊筒温度不会迅速下降。

向包卷在炼胶机辊筒上的树脂添加5%左右的薄通了的橡胶，再进行充分的共混，依照前述之方法，依次逐步增加投胶量并继续充分共混。

如果一次投入的生胶太多，会导致失败，因此要多加注意。

共混完成后，通过观察混炼胶的颜色与透明度即可判断共混是否成功。

如果是用电加热的炼胶机，则可进行高融点的树脂与橡胶的共混。

卷材分类一、沥青卷材二、高聚物改性沥青卷材1、改性剂：SBS 、APP、再生胶。

2、胎体：玻纤胎、无纺网格布、聚酯胎等等。

3、表膜：PE、砂、片岩、铝箔等等。

4、施工：冷粘、热熔、自粘、热粘。

三、高分子卷材1、橡胶类：三元乙丙卷材-EPDM；氯丁橡胶卷材－CR；TPO卷材。

2、塑料类：包括聚氯乙烯卷材－PVC（P型、S型）和氯化聚乙烯卷材－CPE两种。

3、橡塑共混：氯化聚乙烯－橡胶共混卷材。

四、自粘橡胶沥青卷材1、增强：无胎（膜面）、胎体增强。

2、胎体：玻纤胎、聚酯胎。

3、表膜：PE、PO、铝箔、片岩等等。

4、两面粘性：单面自粘、双面自粘。

涂料分类一、沥青涂料二、改性沥青涂料三、高分子涂料1、溶剂型2、反应型：其中包括焦油聚氨酯涂料－851；聚氨酯涂料－911；双组份聚氨酯—PU以及单组份涂料－水皮优四种。

3、乳液型：丙烯酸酯涂料；聚合物水泥涂料（JS）－EVA。

刚性材料分类一、防水砼－膨胀剂、减水剂、化学纤维。

二、聚合物砂浆－PAE、EVA、氯丁胶乳、丁苯胶乳、有机硅。

三、波瓦、平瓦、金属压型板等。

密封材料及其他防水材料分类一、不定型类1、非弹性密封材－沥青油膏、玛蹄脂、PVC胶泥等。

2、弹性密封材：包括溶剂型－丁基橡胶、氯丁橡胶等和水乳型－丙烯酸2种。

3、反应型：包含聚氨酯(PU)密封胶；聚硫密封胶；硅酮密封胶－脱酸、脱醇、脱氨一共3种。

二、定型类1、密封条带－丁基密封腻子、遇水膨胀橡胶。

2、止水带－橡胶止水带、BW复合止水带。

橡胶共混工艺—橡胶与塑料共混橡胶与塑料并用共混，在性能上取长补短，使并用胶满足单一聚合物不能达到物性要求，是有效地应用现有高分子材料的一个重要途径。

由于不同胶种共混容易产生海岛结构，深色产品用PN95可以消除海岛结构，浅色透明制品可以用PN100来消除海岛结构，是混炼胶更加均匀，物性更优。

（1）丁睛橡胶与聚氯乙烯树脂并用共混丁睛橡胶与聚氯乙烯溶解度参数相近，都属极性高聚物，几乎可以任意比例并用，加入10%-40%聚氯乙烯为硫化配合的共混体系。

（2）橡胶与聚乙烯并用共混聚乙烯的溶解度参数，极性与通用橡胶相近，可与天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶等以任何比例并用，与氯丁橡胶有一定相容性，与丁睛橡胶相容性较差.（3）橡胶与乙烯-乙酸共聚体并用共混许多橡胶和高聚物可与乙烯-乙酸共聚体（EVA）并用共混，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶等。

EVA与橡胶并用胶常用于制作泡沫凉鞋、鞋底、拖鞋、童车胎等。

（4）橡胶与高苯乙烯橡胶并用共混高苯乙烯系丁二烯与苯乙烯的共聚物。

苯乙烯含量在70%以上者，呈明显的塑料特性。

这里只介绍苯乙烯含量在45%以上，通常为50%-60%的特性介于高苯乙烯树脂和丁苯橡胶之间的高苯乙烯橡胶与橡胶的并用共混。

这种共混胶常用于制造橡胶地板、仿革底、海绵拖鞋等，其中80%用于制鞋业。

（5）丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的并用共混丁腈橡胶与酚醛树脂有良好的相容性，并用胶交联后，具有较高的硬度、拉伸强度，耐磨、耐热和耐介质性能也有提高，常用于制造高硬度耐磨油海绵制品等。

（6）共混型热塑性体热塑性弹性体既有塑料特性，又有橡胶的某些性能。

常用的热塑性弹性体有：①苯乙烯类，如SBS、SIS等；②聚氨酯类，如TPU；③共聚醚-酯类，如TPEE等。

除外，还有烯烃类。

共混型热塑性弹性体应用于①汽车制造业，如取代一些金属件以减轻车身重量，另外，汽车用的软管套、真空管、垫生、密封圈、伸缩管等。