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橡胶硫化过程中的物理性能变化

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械性能变硫化过程中,橡胶的物理机化很显著,所以在生产工艺中,常常以物性的变化来量度硫化程度。橡胶的物性一般是指强度(抗张强度、定伸强度以及撕裂强度等)、扯断时的伸长率、硬度、弹性、永久变形、溶胀程度等。不同结构的橡胶,在硫化过程中物理机械性能的变化虽然有不同的趋向,但大部分性能的变化基本一致。天然橡胶在硫化过程中,可塑性明显下降,强度和硬度显著增大,而伸长率、溶胀程度则相应减小。这些现象都是线形大分子转变为网状结构的特征。对于带有侧乙烯基结构的橡胶,如丁苯橡胶,丁腈橡胶等,在硫化过程中也有类似的变化,只不过是在较长的时间内,各种性能的变化较为平坦,曲线出现的极大或极小值不甚明显。
1、可溶性硫化过程会使橡胶溶于溶剂的能力逐渐降低,而只能溶胀;硫化到一定时间后,溶胀性出现最小值,继续硫化又有使溶胀性逐渐增大的趋向。
2、热稳定性 硫化提高了橡胶的热稳定性,即橡胶的物理机械性能随温度变化的程度减小,例如未硫化天然橡胶低于10℃时,长期贮存会产生结晶硬化;温度超过70℃,塑性显著地增大;超过100℃,则处于粘流状态;200℃便开始发生分解。但硫化后,扩大了高弹性的温度范围,脆性温度可降低到-20~-40℃以下,且不出现生胶的塑性流动状态。因此硫化大大地提高天然橡胶的使用温度范为。
3、密度和气透性 在一定的硫化时间范围内,随着交联密度的增大,橡胶密度有所提高,而气透性则随交联密度的增大而下降。这是由于大分子链段的热运动受到一定限制引起的。

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