有氧氧化无氧交联(三)、影响塑炼的因素塑炼时,辊筒对生胶的机械作用力很大,并迫使橡胶分子链断裂,这种断裂大多发生在分子的中间部分。机械力对生胶分子的断链作用,可以用下式进行理论分析:P一分子断裂几率1K1k2-常数E-Foo/RTpk,eE一分子化学键能FO:作用在分子链上的力8:链断裂伸长长度FO8:断裂伸长功MnY():作用在分子上的剪切力F= K,nyMM:最长分子链的分子量橡胶品种一定,E,K1为定值。在低温时,RT不大,断裂多少取决Fo1、FOt→p-断裂越多2、n1或Tt→FO1→pt→断裂t3、机械作用使橡胶分子断裂并不是杂乱无章的,而是有一定规律的:a剪切力达到一定值时,首先在中央断裂,原因是中间受力最大:bFO正比于M2,说明分子量越大,分子链越长,越易切断,故分子链长的先断裂,而分子量低的不断裂,故中等分子量级分增多,说明低温塑炼使分子量趋于平均,分子量变窄4、与时间的关系NR经低温塑炼,分子可小于7万,此时不再受机械力的破坏,此时粘度低,太软,NR性能不好,称为过炼。合成橡胶一般不会产生过炼,因为合成橡胶塑炼后平均分子量都比天然胶高。高温塑炼会使小分子级、高分子级、中分子级氧化断裂,故分子量分布不会过窄,高温塑炼主要是要不断地翻动胶料促进氧化断裂。5、氧化影响氧是不可缺少的因素,只有氧存在,塑炼才能达到预期的目的。实验证明塑炼会使重量增加,不饱和度下降,这说明氧参加了断裂反应。6、静电辊筒表面与橡胶摩擦产生静电,静电使氧气变为原子氧和臭氧,使降解显著增加,塑炼效果好。7、温度
(三)、影响塑炼的因素 塑炼时,辊筒对生胶的机械作用力很大,并迫使橡胶分子链断裂,这种断裂大多发生 在分子的中间部分。机械力对生胶分子的断链作用,可以用下式进行理论分析: ρ-分子断裂几率 K1 k2-常数 E-分子化学键能 F0:作用在分子链上的力 δ:链断裂伸长长度 F0 δ:断裂伸长功 ηΫ(τ):作用在分子上的剪切力 M:最长分子链的分子量 橡胶品种一定,E,K1 为定值。在低温时,RT 不大,断裂多少取决 F0 1、 F0↑→ ρ ↑→断裂越多 2、 η↑或 τ↑→ F0↑→ ρ ↑→断裂↑ 3、 机械作用使橡胶分子断裂并不是杂乱无章的,而是有一定规律的:a 剪切力达到一定值 时,首先在中央断裂,原因是中间受力最大; b F0 正比于 M2 ,说明分子量越大,分子链越 长,越易切断,故分子链长的先断裂,而分子量低的不断裂,故中等分子量级分增多,说明 低温塑炼使分子量趋于平均,分子量变窄 4、与时间的关系 NR 经低温塑炼,分子可小于 7 万,此时不再受机械力的破坏,此时粘度低,太软,NR 性能不好,称为过炼。合成橡胶一般不会产生过炼,因为合成橡胶塑炼后平均分子量都比天 然胶高。高温塑炼会使小分子级、高分子级、中分子级氧化断裂,故分子量分布不会过窄, 高温塑炼主要是要不断地翻动胶料促进氧化断裂。 5、氧化影响 氧是不可缺少的因素,只有氧存在,塑炼才能达到预期的目的。实验证明塑炼会使重量 增加,不饱和度下降,这说明氧参加了断裂反应。 6、静电 辊筒表面与橡胶摩擦产生静电,静电使氧气变为原子氧和臭氧,使降解显著增加,塑炼 效果好。 7、温度 有氧氧化 无氧交联 0 1 / 1 k E F RT e − 2 0 2 M F K M =
O20P度湖O40F601805060100120140.塑炼温度,C温度低,机械力大,降解易:温度高,氧化降解作用大,降解易8、化学增塑剂不论是高温塑炼还是低温塑炼,都促进断裂如硫醇类低高高引发剂增塑剂低苯醒三、塑炼工艺生胶在塑炼前通常需进行烘胶、切胶、选胶和破胶处理。烘胶的目的:便于切胶和解除结晶(50-60℃)切块大小:切成10-20g的小块塑炼工艺分类:1、开炼机塑炼2、密炼机塑炼3、螺杆塑炼1.开炼机塑炼优点:塑炼胶料质量好,收缩性小。缺点:生产效率低,劳动强度大,不安全。适用范围:此法适宜于胶料变化少和耗胶料少的工厂。开炼机塑炼属于低温塑炼,增加剪切力A降温降低温度,相当于增大作用力冷却方法:①开炼机要进行冷却,故辊筒内设有带孔眼的水管,加冷却水。②冷却胶片法a使胶片通过长运输带式导辊,经空气自然冷却,b薄通,c分段塑炼,每段放4~8小时,分2~3段塑炼。B调节两个辑的速度比速度比大,剪切力越大,塑炼效果好.但辊速比增大,胶料升温.所以一般为1:1.25-1.27C减小辊间距辊间距减小,可以使剪切力增大超前系数:生胶通过辊间距的厚度b总是大于辊距eb/e=Q=>可塑性增长越快开炼机b/e=2-4D.装胶量太大,不易散热,塑炼效果差,而且合成橡胶生热大,应减少装胶量
温度低,机械力大,降解易; 温度高,氧化降解作用大,降解易 8、化学增塑剂 不论是高温塑炼还是低温塑炼,都促进断裂 如硫醇类 低 高 引发剂 增塑剂 高 苯醌 低 三、塑炼工艺 生胶在塑炼前通常需进行烘胶、切胶、选胶和破胶处理。 烘胶的目的:便于切胶和解除结晶(50-60 ℃) 切块大小:切成 10-20g 的小块 塑炼工艺分类:1、开炼机塑炼 2、密炼机塑炼 3、螺杆塑炼 1.开炼机塑炼 优点:塑炼胶料质量好,收缩性小。 缺点:生产效率低,劳动强度大,不安全。 适用范围:此法适宜于胶料变化少和耗胶料少的工厂。 开炼机塑炼属于低温塑炼,增加剪切力 A 降温 降低温度,相当于增大作用力 冷却方法:①开炼机要进行冷却,故辊筒内设有带孔眼的水管,加冷却水。 ②冷却胶片 法 a 使胶片通过长运输带式导辊,经空气自然冷却, b 薄通, c 分段塑炼,每段放 4~8 小时,分 2~3 段塑炼。 B 调节两个辊的速度比 速度比大,剪切力越大,塑炼效果好.但辊速比增大,胶料升温.所以一般为 1:1.25-1.27 C 减小辊间距 辊间距减小,可以使剪切力增大 超前系数:生胶通过辊间距的厚度 b 总是大于辊距 e b/e=Ω => 可塑性增长越快 开炼机 b/e=2-4 D.装胶量 太大,不易散热,塑炼效果差,而且合成橡胶生热大,应减少装胶量