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原来炭黑在可曲挠橡胶接头中占的地位如此重要

网站来源:http://www.songjiangjt.com/n77.html 点击次数:52 次发布时间:2016-3-29 7:44:28

我们都知道要想改善可曲挠橡胶接头的使用性能，延长制品使用寿命，就必须在可曲挠橡胶接头的制作中加入大量的物质来改善橡胶的拄伸强度、耐磨性、撕裂强度和定伸应力等力学性能。加入的这些物质被人们常称为补强剂。其中常用的补强剂就有炭黑、白炭黑、硅酸盐、活性碳酸钙、氧化锌以及一些有机化合物等。
橡胶专家曾经指出炭黑是橡胶工业中的最主要补强剂，几十年来，人们对炭黑补强机理进行了广泛的探讨，总结出很多学说，其中橡胶分子链滑动理论较典型。该理论认为炭黑粒子表面的活性是不均一的．存在着少数强活性点及大量的能量不同的吸附点。因此炭黑对其表面上的橡胶链有不同的结合能量，可以是多数的由范德华力引起的吸附或少数的化学结合键。
当炭黑补强硫化胶受到外力作用时，被吸附的橡胶链段会在炭黑粒子表面滑动伸长，于是产生以下补强效应。
①当分子链滑动时，大量的物理吸附的解析作用吸收外力而起到缓冲作用。
②由于滑动摩擦使胶料产生高滞后损耗，损耗会消耗一部分能量，并转化为热能耗散掉，从而保护橡胶不受破坏。
③分子链滑动的结果，是使橡胶链高度定向，使应力均匀分布，从而承担了大的应力或模量。
以上效应的结果，可使橡胶的强度大大提高，抵抗破裂。分子链滑动补强机理。
1表示胶料的原始状态，两个炭黑粒子中间的橡胶链段长短不等；
2表示当伸长不大时，岌黑粒子间最短的链段完全伸直，承受应力；
3表示当伸长增加时，这条最短的链段不是断裂，而是滑动伸长，这时应力由多数伸直的链段承担，这种应力均匀作用是补强的一个非常重要的因素；
4表示伸长继续增大时，由于链段滑动的结果，使橡胶链段高度定向，应力均匀分布，可承担大的应力和模量，这是补强的另一个重要因素，由于滑动摩擦使胶料产生高的滞后损耗，损耗会吸收一部分外力，转化为热量，使橡胶不会破坏，这也是补强的一个重要因素；
5表示去掉外力后，胶料收缩，再伸长时则产生应力软化现象，这是因为胶料回缩后炭黑粒子间的橡胶链段长度差不多一样，再伸长时不需再行滑动，所需应力下降；
6表示经长时间恢复后，由于橡胶链段的热运动，吸附与解吸附的动态平衡，使炭黑粒子间橡胶分子链段的长度重新分布，胶料又恢复至接近于原始状态。
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