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[科普中国]-极性橡胶

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极性橡胶是指分子链中含有极性基团的橡胶。例如氯丁橡胶和丁腈橡胶,分别带有-Cl和-CN极性基团。这种橡胶溶于极性溶剂。与此相对应,天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶等不带有极性基团的橡胶,称为非极性橡胶,极性橡胶的耐油(烃类溶剂)性优于非极性橡胶。

与聚丙烯共混极性的橡胶与非极性的聚丙烯塑料共混,两者具有较差的相容性,因而共混效果很差。为了改善两种聚合物的相容性,在共混时,必须应用第三组分增容剂,以改善两种聚合物的相容效果。

极性的丁腈橡胶与非极性的聚丙烯共混时,为改善相容效果,必须应用第三组分增容剂。常用的增容剂有聚丙烯的马来酸酐接枝反应物或聚丙烯的甲基丙烯酸甲酯的接枝反应物。在这些增容剂的作用下,丁腈橡胶与聚丙烯的相容效果可增大,从而改善了共混硫化胶的物理机械性能。1

橡胶与尼龙树脂共混各种橡胶与各种结构的尼龙树脂并用,也是近年来橡塑并用的研究方向。特别是极性橡胶与尼龙树脂具有较好的相容效果,制得的共混胶也具有良好的物理机械性能。尼龙(Nylon)树脂是一种酰胺聚合物。由于酰胺聚合物具有不同的化学组成和结构,因此产生多种尼龙树脂。大量生产的尼龙树脂是尼龙-6(聚己内酰胺)和尼龙-66(己二胺与己二酸的缩聚物),其他的尼龙树脂品种还有尼龙-610(己二胺与癸二酸缩聚物)、尼龙-1010(癸二胺与癸二酸缩聚物)、尼龙-11(聚十一内酰胺)和尼龙-12(聚十二内酰胺)等,还有二元或二元共聚尼龙,如尼龙-6(10%)、尼龙-6(20%)和尼龙-610(70%)的共聚物或尼龙-6(10%),尼龙-66(20%)和尼龙1010(70%)的共聚物等。这些种类的尼龙树脂都可与各种橡胶共混,制成性能良好的共混胶。2

各种橡胶与无规聚丙烯共混无规聚丙烯(APP)是丙烯的无规聚合物,它是等规聚丙烯聚合时的副产物。无规聚丙烯是白色半透明的弹性物,熔融温度110-115℃,相对密度0.9,平均分子量3-10万。它的加工工艺性能与橡胶相似,可在一般橡胶设备上加工。无规聚丙烯与天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶及乙丙橡胶等非极性橡胶都有较好的相容性,它与这些橡胶并用后的等粘温度都较低,如与顺丁橡胶并用,等粘温度为0℃左右;与天然橡胶、丁苯橡胶并用,等粘温度为20℃左右。这些橡胶与无规聚丙烯的共混温度一般为40-50℃。1

各种橡胶与无规聚丙烯的并用特性无规聚丙烯对橡胶没有补强作用,共混硫化胶的物理机械性能一般随无规聚丙烯的增量而下降,但无规聚丙烯对改善橡胶的加工工艺性能却有良好的作用。它对非极性橡胶具有良好的增塑软化作用,并能适当地增大橡胶的耐油性。此外,在橡胶中并用无规聚丙烯可降低生产成本,实现对无规聚丙烯的有效利用。各种非极性橡胶(如天然橡胶、顺丁橡胶,溶聚丁苯橡胶、乳聚丁苯橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶及乙丙橡胶)和各种极性橡胶(如丁睛橡胶、氯磺化聚乙烯等)与无规聚丙烯共混,可使这些橡胶的加工工艺性能的得到明显的改善。

各种橡胶与无规聚丙烯并用,从其共混硫化胶的物理机械性能可以看出,各种共混硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度都随无规聚丙烯含量的增加而呈不同程度的下降,只有共混硫化胶的硬度随无规聚丙烯增量稍有增大。这些现象也表明,无规聚丙烯对这些橡胶无补强作用。无规聚丙烯(APP)的分子量对共混硫化胶的物理机械性能无明显影响。APP分子量偏低时,对拉伸强度有稍好的影响,但增大了拉伸永久变形;APP分子量偏高时,可使共混硫化胶耐磨耗性稍有改善。2

本词条内容贡献者为:

刘玉峰 - 副教授 - 辽宁大学