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第二章 特种橡胶配方设计第一节 海棉橡胶第二节 阻燃橡胶第三节 透明橡胶第四节 吸水膨胀橡胶第五节 导电橡胶第六节 导热橡胶第一节 海棉橡胶 三、硫化体系 原理： 1、海绵橡胶在硫化过程中同时发生两种反应，即发泡剂分解析出气体和橡胶在硫化剂作用下的交联。 2、发泡剂析出的气体，最初溶解在胶料中，当气体溶解达到饱和后，即有气相产物形成，胶料是在所形成的气体的压力下发泡的。与此同时胶料通过硫化交联而把孔眼结构固定下来。为此要求硫化速度能调节到使析出气体所产生的对孔壁的拉伸膨胀力稍大于孔壁本身的阻力。 3、如果气体相的形成速度过快，由于胶料来不及硫化，则形成的一个个气泡就会破裂，导致气体从各个孔眼扩散逸出，发泡压力降低；反之，若气体相形成速度过慢或硫化速度过快，则胶料在形成多孔结构之前就完成硫化定型。 因此必须根据发泡剂分解速度来调整硫化速度，控制在一定硫化阶段进行发泡。发泡剂用量为5-8份。如何调整硫化速度和发泡剂分解速度使之匹配？ 情况2：四、其它填充剂固体填充剂：可以选择半补强炭黑，碳酸钙等。软化剂：用量以满足混炼胶门尼粘度30-50的条件为选择依据，常用的软化剂有：机油，变压器油，凡士林，环烷油，石蜡油，有机酯类等。用量在10-30份。防老剂：由于发泡橡胶多孔，比表面积大，极易老化，因此，要选择高效防老剂，常用防老剂有：防D，4010，浅色用2246，MB等。 评价材料阻燃性的指标橡胶阻燃性能的好坏，一方面指的是材料在被火焰侵袭时，被点燃的难易程度；另一方面是指一旦材料着火燃烧后，它所具有的火焰传播速度、热释放速率、有毒气体释放量的高低，以及材料离开火源后能否迅速自行熄灭的性能。 配方设计要点： 1、生胶体系：将易燃橡胶与阻燃材料共混是提高前者阻燃性的一个方法。典型的例子是丁腈橡胶与聚氯乙烯、氯化聚乙烯（CPE）间的共混，它们的相容性较好。例如，NBR/CPE共混，当CPE含量超过40%时，NBR的氧指数提高至32左右。 第三节 透明橡胶配合要满足三个条件： ① R本身透明，特别是硫化后能表现透明性 ② 配合剂对R的透明性没有影响 ③ 工艺条件（温度，压力和共混条件）等不 改变R和配合剂原有光学性质 第四节 吸水膨胀橡胶主要用于隧道、涵洞等的防水堵漏工程，作用原理：橡胶中加入吸水树脂，吸水树脂遇水膨胀，使R分子扩张，从而使整块R膨胀起来，膨胀倍数达数倍至数百倍，产生的膨胀压能起止水、堵漏的作用。 对此材料要求：挤压的情况下仍具有保持水的能力。 橡胶本身是疏水通常的品种不含羟基，羧基，醚基等亲水基团。可通过化学改性，R中引入亲水性基团，改善其亲水性。 如：聚环氧乙烷，聚环氧丙烷，聚乙二醇对CSM接枝，可以制出既能保持橡胶性状，又具有相当吸水性的吸水膨胀橡胶。 例：CSM与聚乙二醇（PEG）接枝可制得吸水膨胀橡胶 反应式： 2、吸水树脂 结构中含有亲水性基团的聚合物。大多是水溶性树脂经部分交联或皂化而成，一般颗粒状。 主要有： ①淀粉类 淀粉－丙烯腈接枝聚合物的皂化物，淀粉－丙烯酸的接枝聚合物 ②纤维素类 纤维素－丙烯腈接枝聚合物，羧甲基纤维素的交联产物等 ③聚乙烯醇类 PVA的交联产物，丙烯腈－乙酸乙烯酯的共聚物的皂化产物 ④丙烯酸类 聚丙烯酸盐，甲基丙烯酸甲酯－乙酸乙烯酯的共聚物的皂化产物 ⑤聚亚烷基醚类 聚乙二醇与二丙烯酯交联的产物 ⑥马来酸酐类 异丁烯－马来酸酐的交替共聚物 对吸水树脂的技术要求： 粒径小（小于100微米）、吸水率大、保水能力强，在R中易分散，不会析出。吸水树脂与大多数橡胶的亲和能力很差，不易分散，吸水后易从橡胶基体中析出，因此相容化技术十分重要。如采用一定结构的聚氨酯橡胶先与吸水树脂共混，然后再与常规的非极性橡胶并用。 3、硫化体系 交联网络能够束缚吸水树脂的析出膨胀，显然，交联密度越大，这种束缚越明显，所以在满足一定的物理机械性能的情况下，尽量减少R的交联密度。 4、其它配合剂 要加入防老剂，特别是当水中含有多价金属离子时，还要加入金属螯合剂，如乙二胺四乙酸等，用量1~50份之间。 第五节 导电橡胶定义：一般把体积电阻率小于105Ω·cm的橡胶称为导电橡胶。体积电阻率小于1Ω·cm的橡胶称为超导电橡胶。 105Ω·cm～107Ω·cm的橡胶为抗静电橡胶。 导电橡胶的配合原理：橡胶中填充导电物质。 导电炉黑：粒径小，结构高，表面活性大、补强性能好，在NR中加50份时体积电阻率（ρv）达40Ω•cm。 乙炔CB：粒径中等，结构最高，导电性极好，ρv-10-100Ω•cm。 石墨粉：无定形碳，呈碱性，化学性质稳定，导电性强，可达10 Ω•cm以下，但其与R的结合力差，多次弯曲会使导电性能下降，加工性不好，常与炭黑并用。 第六节 导热橡胶导热的概念：当固体一端的温度比另一端高时，就会有热量从热端自动的移向冷端，这种现象叫作热传导。导热的两种形式：热震动（声子）、自由电子。橡胶是热的不良导体。
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