液體橡膠詳細(xì)介紹

1、液體橡膠詳細(xì)介紹推薦精選 液體橡膠一般是指在常溫下為粘稠狀的流動(dòng)性液體，經(jīng)過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)，可形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而和普通硫化膠具有類似物理機(jī)械性能的物質(zhì)。從加工方面來說，其特點(diǎn)是能借助某種硫化方法(即擴(kuò)鏈、交聯(lián)，亦或兩者并舉)進(jìn)行硫化，并可進(jìn)行澆鑄或用泵輸送注入模型來制造彈性制品。液體橡膠和固體橡膠相比，一般分子量較低，大約在20001000之間，屬預(yù)聚物。在常溫下是流動(dòng)的液體，為澆注型彈性體，成型加工方便，加工工藝易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、連續(xù)化和自動(dòng)化，可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和改善作業(yè)環(huán)境。一、分類品種與固體橡膠一樣，根據(jù)液體橡膠主鏈結(jié)構(gòu)的不同，可按下述類別來分成不同系列；聚硫橡膠系、硅橡膠系、聚氨酯橡膠系

2、、二烯類橡膠系。前三者第一章中已經(jīng)述及。二烯系液體橡膠主要有液體丁二烯橡膠、液體丁苯橡膠、液體丁腈橡膠、液體氯丁二烯橡膠等。液體橡膠通常是一些在分子未端或分子內(nèi)部有活性官能基的較低分子量的預(yù)聚物，隨著接入官能基的位置不同，液體橡膠又可分為三種。一種是活性官能團(tuán)在主鏈呈無規(guī)分布，即所謂在分子結(jié)構(gòu)內(nèi)帶官能團(tuán)者，稱為非遙爪型液體橡膠；第二種是活性官能團(tuán)處于分子鏈兩端；再有一種既帶中間官能團(tuán)又帶端基官能團(tuán)。后兩種稱為遙爪型液體橡膠。非遙爪型液體橡膠只通過中間基團(tuán)的反應(yīng)形成交聯(lián)，故自由末端多，定伸強(qiáng)度低，耐疲勞性差。遙爪型液體橡膠可通過活性官能團(tuán)時(shí)擴(kuò)鏈和交聯(lián)反應(yīng)，獲得一種沒有分子末端的閉合交聯(lián)網(wǎng)，而與固

3、體硫化膠結(jié)構(gòu)類似，從而在物理機(jī)械性能和用途方面能與固體硫化膠相匹敵。因此成為目前研究的重點(diǎn)，并且著重研究將二烯類遙爪型液體橡膠用于一般橡膠制品，包括澆注輪胎。在遙爪型液體橡膠中，又因引入的活性官能團(tuán)的不同，可得出一系列不同品種的液體橡膠?；钚远嘶梢杂辛u基、羧基、硫醇基、氨基、環(huán)氧基、異氰酸酯基、烯基、溴基等。幾種帶官能團(tuán)的二烯類液體橡膠的特征和性質(zhì)見表2-1。二、液體橡膠的結(jié)構(gòu)從分子設(shè)計(jì)角度看，為了滿足液體橡膠在室溫下具有流動(dòng)性，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)能形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并具有與固體硫化膠相同特性的要求，必須在結(jié)構(gòu)上滿足下列條件：1、交聯(lián)點(diǎn)間的分子鏈應(yīng)具有較大的柔曲性，分子結(jié)構(gòu)中支鏈要少，1，4-結(jié)構(gòu)含

4、量多。2、預(yù)聚分子鏈端應(yīng)具有適當(dāng)官能團(tuán)，以便進(jìn)行鏈增長或交聯(lián)。3、分子鏈具有適宜的長度，一般 20006000。4、根據(jù)液體橡膠中含的端基來選擇帶有官能團(tuán)的擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑遙爪型液體橡膠分子中所帶端基種類不同，其反應(yīng)能力也不同，如下所示。低反應(yīng)性端基：-OH、-CO、Cl、-NR2中反應(yīng)性端基：CH2Cl、CHO、COOH高反應(yīng)性端基：-OOH、-SH、-NCO、-COCl、-NH2等。當(dāng)反應(yīng)能力高時(shí)，液體橡膠在貯存，加工時(shí)(如混和填料)容易發(fā)生問題，必須予以注意。兩端基的極性和締合性，會使液體橡膠發(fā)生顯著的增粘作用。由官能團(tuán)導(dǎo)致的粘度大小順序?yàn)椋簾o官能團(tuán)-OH-COOH -Br。要使二烯類遙爪

5、型液體橡膠作為通用橡膠使用，其末端官能團(tuán)必須具備如下的條件；在不增加貯存和加工困難的條件下，反應(yīng)性應(yīng)充分的高，和固化劑反應(yīng)不生成氣體和腐蝕性的有害物質(zhì)等；制造成本低，適于大規(guī)模生產(chǎn)；每一分子的官能度應(yīng)接近2.0；固體劑(擴(kuò)鏈劑或交聯(lián)劑 )使用方便，而且便宜易得。當(dāng)前，常見的二烯類遙爪型液體橡膠的官能團(tuán)是羥基(-OH)、羧基(-COOH)的溴基(-BR)，據(jù)認(rèn)為羥基或羧基較好。在綜合考慮成本和穩(wěn)定供應(yīng)性的問題之后，人們對帶有羥端基的液體丁苯橡膠和液體丁二烯橡膠最感興趣。羥端基二烯類液體橡膠在遙爪型液體橡膠中粘度最低，加工也方便，因此成了人們廣泛開發(fā)用途的對象。三、液體橡膠的硫化液體橡膠與固體橡膠

6、之間最重要差別在于硫化(交聯(lián))體系。液體橡膠的硫化劑(或稱固化劑)一般是指擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑。為了獲得性能良好的硫化膠，必須根據(jù)液體橡膠的末端官能團(tuán)選擇適宜的擴(kuò)鏈劑和交聯(lián)劑(如表2-2)。從表2-2看來。硫化體系多是采用氫給予體(-OH、-SH、-NH2 、-COOH、-COSH、-CONH2SO2NH2 、NOH等)和氫接受體-NCO、O、S、N等的加成反應(yīng)體系，基本上沒有采用縮合反應(yīng)的例子。這大概是因?yàn)樵诹蚧磻?yīng)(縮合型)中生成的低分子物會導(dǎo)致產(chǎn)生氣泡的緣故。固化劑的選擇原則為；物理機(jī)械性能好，無毒或毒性小，粘度適宜，價(jià)格便宜，使用有效期長，能方便調(diào)節(jié)固化溫度和固化時(shí)間，因?yàn)槌Ｒ姷亩╊愐后w橡

7、膠的端基是-OH、-COOH和-Br，它們的固化劑分別是多異氰酸酯，環(huán)氧化物和多元胺。此外，液體橡膠的交聯(lián)還有如下一些特點(diǎn)。1、許多情況要根據(jù)化學(xué)計(jì)算，即按官能團(tuán)等摩爾原則計(jì)算加入交聯(lián)劑的數(shù)量。2、由于液體橡膠分子量較小，必須添加較高濃度的交聯(lián)劑才能增長和交聯(lián)。3、液體橡膠的硫化溫度范圍較寬，某些液體橡膠的硫化不要加熱，在室溫下就能產(chǎn)生交聯(lián)作用。4、交聯(lián)機(jī)型依賴于端基與交聯(lián)劑 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這一點(diǎn)與固體橡膠很不一樣。表示了固體橡膠和液體橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。遙爪型液體橡膠液體橡膠借助固化劑擴(kuò)鏈的，其分子全部被網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所利用，有助于提高液體橡膠彈性。非遙爪型二烯系液體橡膠，可用普通硫黃和有機(jī)過

8、氧化物進(jìn)行交聯(lián)，每個(gè)液體橡膠分子殘留兩個(gè)自由鏈端。一般說來，這種自由鏈端對橡膠彈性沒有貢獻(xiàn)，使交聯(lián)物發(fā)脆，并且影響動(dòng)態(tài)性能。四、液化橡膠的加工 液體橡膠由于分子量較低，在常溫下是粘稠狀的液體，粘度一般為550P·S，加工操作比較容易，采用涂料磨等可進(jìn)行混合，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、連續(xù)化和自動(dòng)化。一次混合是指將液體橡膠和以炭黑為代表的粉狀補(bǔ)強(qiáng)填充劑或纖維補(bǔ)強(qiáng)劑 ，以及操作油等預(yù)先進(jìn)行良好混合。首先在預(yù)混裝置中用液體將填充劑充分濕潤，然后其通過大型三輥磨機(jī)。 當(dāng)不需要將固體填充劑進(jìn)行混合分散時(shí)，可省去一次混合，而直接從二次混合開始加工。二次混合原則上是將液體橡膠成分和擴(kuò)鏈、交聯(lián)等固化劑，以及各

9、種添加劑在液體狀態(tài)下進(jìn)行混合。二次混合所采用的方法可大致分三種：一是機(jī)械混合，螺桿混合機(jī)即屬這種：二是靜態(tài)混合，如Kenics混合機(jī)即是典型設(shè)：三是沖擊混合，如反應(yīng)注壓硫化法(RIM)。液體橡膠的成型方法有很多種。現(xiàn)可供選用的成型方法是：RLM成型、澆鑄成型、注射成型、傳遞成型、壓縮成型、旋轉(zhuǎn)成型、噴霧涂布、浸漬等。五、液體橡膠的用途液體橡膠是一種新型合成材料。它加工簡便，適于澆鑄、制造形狀尺寸復(fù)雜的橡膠制品，能在戶外進(jìn)行噴涂并有良好的涂覆性，可以現(xiàn)場硫化，且因動(dòng)力消耗低(約比固體橡膠低50%)，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)化生產(chǎn)。因此，盡管它目前原材料價(jià)格高，強(qiáng)度還較差，但應(yīng)用范圍已經(jīng)很廣闊。液體橡膠廣泛用于膠粘劑、涂料、密封嵌縫材料，各種工業(yè)彈性制品等。此外，液體橡膠還可用反應(yīng)性操作油，改善固體橡膠的加工性，提高硫化膠的物理機(jī)械性能。液體橡膠用作樹脂的改性材料也已經(jīng)實(shí)用化。液體橡膠的具體用作見表。 表 液體橡膠的用途1、膠粘劑、接著劑(無溶劑類)2、涂料、金屬等的涂覆材料3、在常溫涂覆的防水、耐化學(xué)藥品保護(hù)膜4、走廊、體育館等的地板鋪裝5、火藥等粉體的粘結(jié)劑6、人造革、合成皮革、彈性纖維的原料7、多孔制品及防震材料8、橡膠或塑料用反應(yīng)性改性劑9、土壤穩(wěn)定劑、改土劑10、彈性鑄型用模型、醫(yī)療用材料11鞋用