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橡膠共混理論

日期：2025-01-31 19:49

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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後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。許多高聚物共混體係，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，可長期處於動力學穩(wěn)定狀態(tài)，因而兩種不相容橡膠仍可並用，並獲得良好綜合性能。在生產實踐中，隻要分散和動力學穩(wěn)定性較好，仍可獲得良好的工混效果。就是說，共混體係分散越容易，穩(wěn)定性越大，則相容性越好，相反則越差。

從目前共混理論來看，完全相容共混體係並不是理想的體係，而由兩種不相容高聚物組成，但界麵又結合得很好的體係，才是*理想的體係。

（1）共混體係的相結構與性能的關係

a.共混體係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，共混時可能出現複雜、多樣的微觀結構狀態(tài)，其形態(tài)有三種。即均相。一個連續(xù)相合一個分散相的兩相體係和兩個都是連續(xù)相的兩相體係。一般混合物的基本結構單元分為兩種，即分散相合連續(xù)相。

b.共混體係的相結構形態(tài)與性能的關係共混體係中，何種組分為連續(xù)相，對共混性能起決定作用。一般來說，連續(xù)相體現了共同體的基本性能，特彆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麵的性能的影響較大。

c.影響相結構形態(tài)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係聚合物共混。往往會形成兩種體係，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、共混曆程。

（2）共混體係的界麵層結構及其與性能的關係

a.共混體係的界麵層結構形態(tài) 在共混膠中，在兩相之間始終存在著過渡層即界麵層。*典型的界麵層是聚合物鏈段溶解、擴散生成的界麵層。

b. 界麵層結構及對共混膠性能的影響

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

（b）界麵效應界麵的作用較為複雜，下麵試對橡膠共混中起主要和直接作用的幾個方麵：偶聯、傳遞、阻斷、吸收和散射、誘導。

（c）界麵層對共混性能的影響共混膠的性能首先取決於組成高聚物性質、比例和共混狀態(tài)，而界麵層的影響則有特彆重要意義。

界麵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。另外界麵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.影響界麵層結構的因素

(a)熱力學因素：表麵張力、溶解度參數。