炭黑對橡膠加工性能影響.ppt

NO.4,填料的性質對橡膠加工性能的影響,炭黑,混煉影響,壓延壓出,硫化影響,講義的三個部分,講義的三個部分,炭黑的粒徑結構對混煉的影響,1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些? 2.炭黑的結構對混煉的影響有哪些? 3.炭黑膠料混煉時間與分散程度/流變性能/橡膠力學性能關系圖 4.炭黑性質對混煉膠黏度的影響？,混煉困難、吃料慢、耗能高、生熱高、分散困難,它的粒徑小、比表面積大、需要濕潤的面積大、 越細的填料單位耗能高,粒徑大小的影響,炭黑的粒徑結構對混煉的影響,1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些? 2.炭黑的結構對混煉的影響有哪些? 3.炭黑膠料混煉時間與分散程度/流變性能/橡膠力學性能關系圖 4.炭黑性質對混煉膠黏度的影響？,炭黑結構的影響,炭黑結構對分散的影響,高結構比低結構吃料慢、分散快,原因？,空隙體積比較大、排除空氣需要較多時間、 一旦吃入后結構高的炭黑易分散,Hot Tip,1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些? 2.炭黑的結構對混煉的影響有哪些? 3.炭黑膠料混煉時間與分散程度/流變性能/橡膠力學性能關系圖 4.炭黑性質對混煉膠黏度的影響？,2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂,Hot Tip,1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些? 2.炭黑的結構對混煉的影響有哪些? 3.炭黑膠料混煉時間與分散程度/流變性能/橡膠力學性能關系圖 4.炭黑性質對混煉膠黏度的影響？,2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂,炭黑的粒徑結構對混煉的影響,1.炭黑的粒徑對混煉的影響有哪些? 2.炭黑的結構對混煉的影響有哪些? 3.炭黑膠料混煉時間與分散程度/流變性能/橡膠力學性能關系圖 4.炭黑性質對混煉膠黏度的影響？,炭黑性質對黏度的影響,A TITLE,B TITLE,離子大小,表面活性,填 充 量,結 構 度,C TITLE,D TITLE,影響因素？,其他方面的影響,除了以上四點還有什么對黏度有重要影響呢？ 回答：炭黑的粒徑對黏度同樣有著重要的影響， 粒子越細則膠料黏度越高，因為粒子小， 比表面積大，結合橡膠增加。,炭黑粒徑對黏度的影響,影響情況怎樣？,混煉膠黏度越高,粒子越細,結構度越高,填充量越大,表面活性越大,講義的三個部分,2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂,混煉中炭黑會斷裂。 用熱解方法及溶解方法從SBR-1500加50份炭黑的混煉膠中分離出炭黑，用電鏡和DBP法測定聚集體的心態(tài)結構，結果見表4-14和4-13,2.混煉過程中炭黑聚集體的斷裂,講義的三個部分,炭黑及無機填料的分散性,炭黑一般與無機填料對于橡膠類有機聚合物的親和性低于炭黑的親和性。實踐證明，無機填料在橡膠中很難以一次結構形式單個地分散開，而主要原因是以很多個一次粒子結團在一起的形式存在。所以從本質上說，在通常的混煉條件下它沒有能力達到主要以單個一次結構的形式分散在橡膠中的真分散。而在相同條件下炭黑主要以單個聚集體形式分散在膠中，它有能力達到真分散。,炭黑一般與無機填料在橡膠中的分散性有本質區(qū)別,填料性質對壓延和壓出的影響,壓延和壓出是橡膠加工的重要過程，對于壓延、壓出來說，最重要的是收縮率（縱向）、膨脹率（橫向）要小，表面光滑，棱角畸變小。 是否填充、填料性質，特別是形態(tài)（炭黑結構性）對其影響很大。,1、填料的壓延效應 2、炭黑的性質與壓出口型膨脹的關系 a炭黑表面活性的影響 b炭黑用量的影響 c結構的影響,填料用量多，易壓出，炭黑表面活性無明顯影響 一般的無機填料因粒子的長軸或粒子的片狀沿壓延壓出方向取向而引起了壓延效應，這使膠片的某些性能會出現(xiàn)各向異性，為了區(qū)別大分子鏈的壓延效應， 也稱為粒子效應,橡膠在壓出口型時會產生口型膨脹現(xiàn)象,原因 橡膠的彈性（記憶）效應,Cotton用Instron毛細管流變儀測定了口型膨脹率與管壁的剪切力w的關系。 試驗確定了在該條件下毛細管長徑比大于15時，口型膨脹率表觀上與壓出溫度、速度、相對分子質量分布等無關，只與剪切應力w有比例關系，因為這些因素均可包容在w中。,兩種炭黑和它們的石墨化產物分別落在各自的直線上，這說明表面活性與溫度等壓出條件一樣對口型膨脹率與剪切應力w成比例關系，沒有干擾。,在相同w下，填充量高，口型膨脹率小。 這說明球狀的沒有結構的N990炭黑用量經校正后也和上述的壓出條件等一樣基本上不干擾B和w 的關系,高結構的炭黑盡管經過校正，其用量對B和w的比例關系仍有影響,對這一困難問題，Medalia用包容膠體積分數(shù)加上炭黑體積分數(shù)之和校正之后得到初步解決。但這種校正也只用于用量少于35份的情況。這些都說明了炭黑對壓出的影響是顯著的。,幾種炭黑的和,炭黑結構對膠料壓出膨脹有重大影響，結構高則膨脹率低，并且在一定條件下可進行定量估算。 用量的影響也很重要，用量多，膨脹小也能進行定量估算。比表面積、表面活性無明顯影響,炭黑PH,炭黑粒徑,影響硫化,PH值低的槽法炭黑或氧化爐法炭黑硫化速度慢，表現(xiàn)出遲延現(xiàn)象， 起到較好的防焦燒作用。 PH值高的爐法炭黑一般無遲延現(xiàn)象,PH值低遲延硫化的原因？,粒徑越小，比表面積越大，結合膠越多， 自由膠中硫化劑濃度較大,炭黑粒徑越小，焦燒越快。,炭黑的結構和粒徑的影響,NO.4,Thank You,為什么會遲延硫化？,（1） 炭黑表面酸性基團