chap3橡膠的共混改性

1、橡膠的共混與改性橡膠的共混與改性 概念：將兩種或兩種以上的不同橡膠或橡膠與合成樹脂，借助機械力的作用攙混成一體，用以制造各種橡膠制品，稱為橡膠機械共混或橡膠的并用。橡膠共混物兼有組分聚合物的性能，是一種有別于組分聚合物的新型橡膠材料，也可以將其稱為橡膠合金。共混已成為橡膠改性的有效和重要手段。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、橡膠共混的目的和意義一、橡膠共混的目的和意義1改善橡膠的使用性能和/或加工性能 橡膠共混的主要目的是改善現(xiàn)有橡膠性能上的不足。 例如NR因具有良好的綜合力學(xué)性能和加工性能，但它的耐熱氧老化性、耐臭氧老化性、耐油性及耐化學(xué)介質(zhì)性欠佳。多數(shù)合成橡膠的加工性能較差，力學(xué)性能也不理想，常

2、給生產(chǎn)帶來困難，這些合成橡膠與NR摻混使用，性能互補，特別改善了合成橡膠的加工性能。n特種合成橡膠與通用或特種合成橡膠共混使用，能有效的保持橡膠的使用特性，還能有效的降低制品生產(chǎn)成本，提高了特種橡膠的利用率。如氟橡膠與丙烯酸酯橡膠的共混、Q/EPDM、FPM與NBR。n橡膠與合成樹脂共混是實現(xiàn)橡膠改性的另一條重要途徑。合成樹脂在性能上的優(yōu)勢是具有高強度、優(yōu)異的耐熱老化性和耐各種化學(xué)介質(zhì)侵蝕性，這些恰恰是某些合成橡膠缺少而又需要的。橡膠與少量的合成樹脂共混，使橡膠的某些性能得到改善，從而可以提升橡膠的使用價值，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。在這方面最為成功也是最早的例子就是NBR與PVC的共混2開發(fā)制備熱塑性

3、彈性體（TPE）的新途徑 橡膠與合成樹脂共混，不僅滿足了合成橡膠的改性需要，還成功的開發(fā)出了利用機械共混合動態(tài)硫化法制備TPE的全新技術(shù)。這項技術(shù)的誕生，意味著橡膠改性研究取得了突破性進展。 用此法生產(chǎn)的多種半交聯(lián)和全交聯(lián)TPE已經(jīng)成為TPE型橡膠制品的主要原料來源。 二、橡膠共混理論的發(fā)展二、橡膠共混理論的發(fā)展 橡膠共混理論是伴隨共混的實踐過程應(yīng)運而生。這些理論雖然還處于不斷發(fā)展和完善的過程，卻已在生產(chǎn)實踐中顯示出重要的指導(dǎo)作用。概括說來這些理論有： 1聚合物相容性理論； 2橡膠共混物的結(jié)構(gòu)形態(tài)理論； 3橡膠共混物中組分聚合物的共交聯(lián)理論； 4橡塑共混型TPE的理論 三、橡膠共混的實施方法和

4、共混改性的進展三、橡膠共混的實施方法和共混改性的進展 按照共混時橡膠和合成樹脂所處的狀態(tài)，有下述三種共混方法：熔融共混、乳液共混和溶液共混。n熔融共混是將合成橡膠或合成樹脂加熱到熔融狀態(tài)后實施混合的方法。熔融和混合是在煉膠機或擠出機中進行，這是工業(yè)生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的方法。n乳液共混是將聚合物以乳液狀態(tài)混合的方法，如NBR/PVC共混物。n今年來借助與低分子化合物或低聚物共混，實現(xiàn)橡膠改性的研究，越來越受到重視。這些低分子化合物或低聚物普遍含有活潑的反應(yīng)性原子或基團，這些原子或基團能在共混過程中或共混物的硫化的硫化過程中與橡膠大分子發(fā)生接枝、嵌段共聚反應(yīng)或交聯(lián)反應(yīng)，從而起到對橡膠改性作用。橡膠的這

5、種共混改性稱為反應(yīng)性共混改性。這是對非反應(yīng)性改性技術(shù)的補充，隨著許多低分子化合物和低聚物的商品化，這項改性技術(shù)的應(yīng)用前景被十分看好。 第二節(jié)第二節(jié) 聚合物的相容性聚合物的相容性 聚合物的相容性聚合物的相容性：指兩種不同聚臺物在外力作用下的混合，移去外力后仍能彼此相互容納并保持宏觀均相形態(tài)的能力。 聚合物相容性 聚合物相容性的三種情況：l 極少數(shù)的聚合物之間能達到鏈段級相容；l 絕大多數(shù)聚合物間具有有限的相容性；l 某些聚合物之間完全不相容。 聚合物的相容性對聚合物相互混合的工藝能否順利實施、聚合物混合物的聚集結(jié)構(gòu)和共混物材料的性能有決定性影響。 一、聚合物的熱力學(xué)相容性一、聚合物的熱力學(xué)相容性

6、 根據(jù)熱力學(xué)原理，在恒溫恒壓下，聚合物能發(fā)生熱力學(xué)相容的必要條件是共混體系的混合自由能必須滿足下面的條件： 兩聚合物混合時，若，混合能自動進行。0MMMSTHG 二元聚合物共混時，混合熵用下式表示 由于總小于，故熵總是正值，但聚合物分子量很大，混合時熵的變化很小，且分子量越大，變化越小，甚至趨于。所以聚合物共混時， 的大小主要取決于 的變化。)lnln(2211nnnRSMMGMH 聚合物混合時若不發(fā)生體積變化，混合熱可由下式確定： 顯然，a、b相差越大，則越大，離實現(xiàn)熱力學(xué)相容條件越遠(yuǎn)，部分相容性越差，反之亦然。當(dāng)a=b時，最大，隨a、b的差值的增大而減小，這說明兩種聚合物等量共混最不容易實

7、現(xiàn)熱力學(xué)相容。 babaMMVH2)(混合熱與組分聚合物體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系 二、聚合物的工藝相容性二、聚合物的工藝相容性 聚合物的工藝相容性，除考慮熱力學(xué)因素外，還要考慮動力學(xué)因素。 聚合物不相容體系，盡管在熱力學(xué)上有自動分離成兩相的趨勢，但實際上常因聚合物的粘度特別大，分子鏈段移動困難產(chǎn)生相分離的速度極為緩慢，以至于在極長的時間里也很難將共混體系分離成兩個宏觀相。 也就是說，這種共混物在微觀區(qū)域內(nèi)分成了兩個相，構(gòu)成多相形態(tài)，但在宏觀上仍能保持其均勻性。共混物的這種特性常稱其為工藝相容性工藝相容性。 聚合物之間有適當(dāng)?shù)臒崃W(xué)相容性，才有良好的工藝相容性才能形成良好的界面層，進一步提高共混物的穩(wěn)定性

8、。 三、聚合物相容性的預(yù)測三、聚合物相容性的預(yù)測 預(yù)測聚合物是否相容最常用的方法是溶解度參數(shù)相近程度判斷法:兩者溶解度參數(shù)相差越小，越有利于自由能小于零，相容性越好。 大量研究表明，當(dāng)二者溶解度參數(shù)之差大于0.5后，兩種聚合物便不能以任意比例實現(xiàn)工藝相容，多數(shù)情況會出現(xiàn)相分離。 對于極性聚合物相容性的預(yù)測時則須考慮色散力外、偶極力和氫鍵的作用。 Hansen把根據(jù)三種分子間力定義的溶解度參數(shù)稱為三維溶解度參數(shù)，并把混合熱與溶解度參數(shù)的關(guān)系改寫成下式： 式中，d、p、h分別代表色散力、偶極力和氫鍵力的貢獻的溶解度參數(shù)分量，只有當(dāng)兩種聚合物的三個溶解度參數(shù)分量值都趨于相等時才真正達到相容。222)

9、()()(babababaMMhhppddVH橡膠的溶解度參數(shù)橡膠的溶解度參數(shù)樹脂的溶解度參數(shù)樹脂的溶解度參數(shù)纖維類的溶解度參數(shù)纖維類的溶解度參數(shù) 四、不相容聚合物的增容四、不相容聚合物的增容 改善不相容聚合物相容性的方法有兩種： 一是向共混體系添加相容劑（均勻劑、增容劑）一起共混； 二是預(yù)先對聚合物進行化學(xué)改性，在分子鏈中引入能發(fā)生相互作用或發(fā)應(yīng)性基團，在實際生產(chǎn)中多采用前者 相容劑有脂肪烴樹脂、環(huán)烷烴樹脂和芳香烴樹脂等不同極性的低分子樹脂的混合物，還有嵌段或接枝聚合物及某些無規(guī)共聚物。它們兼有共混物兩組分的結(jié)構(gòu)特征或和其中的一個組分產(chǎn)生特殊的相互作用。 按作用原理均勻劑可分為非反應(yīng)型和反應(yīng)

10、型兩大類。 1. 非反應(yīng)型相容劑 非反應(yīng)型相容劑是靠分子間吸引力或氫鍵與聚合物發(fā)生作用，現(xiàn)有的一些商品化高分子材料可用做此類使用。如EPDM可作為PE/PP的相容劑。非反應(yīng)型相容劑共混物增容劑組分A組分BPS或PEEPDMPSSANEPDMPP或PEPESBRPVCNBRPVCPDMSPE或PSPMMAPMMA或PISBRPVCPE或PPPIPVCSBR或BREPDMPS，PE，PP，EPDMPEOPS-g-PE，S-B-S，S-BEPDM-g-MMAPS-g-MMA，PS-g-PIBR-b-PMMAEPDM-g-MMAEPM，EPDMPE-b-PICRNBRCPE，EVAPCL-b-PS，C

11、PEPDMS-g-PEO2反應(yīng)型相容劑 反應(yīng)型相容劑能與聚合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成共價鍵或離子鍵。 例如PP-g-MA被用做PA/PP體系的反應(yīng)型相容劑，其分子中的MA可與PA中的端氨基反應(yīng)。PPCHCH2CCOOO+ H2N PA6NH2PPCHCH2COPA6NH2 COOHHNPP-g- MA)(n除了商品化和預(yù)制的相容劑外，還可以原位生成相容劑。例如在用雙螺桿擠出EPDM/PMMA體系時，添加有機過氧化物和MMA，在強機械剪切力的作用下，EPDM與MMA發(fā)生接枝共聚反應(yīng)，生成EPDM g-MMA，可有效改善EPDM與PMMA的相容性n除了上述相容劑外，商品化的化學(xué)改性聚合物如CPE、CS

12、M、ENR、HNBR等也都具有相容劑的功能。如ENR就是NR/NBR體系的相容劑。 五、聚合物共混物實際相容性的表征五、聚合物共混物實際相容性的表征 表征聚合物共混物組分相容性的方法很多，例如小角中子散射法、脈沖核磁共振法、反相色普法、電子顯微鏡和玻璃化溫度法等。其中最常用的是測定共混物玻璃化溫度的方法。測玻璃化溫度有多種方法，其中應(yīng)用最廣泛的是利用動態(tài)粘彈譜儀，測定共混物的力學(xué)損耗-溫度關(guān)系譜圖，譜圖上峰頂對應(yīng)的溫度就是聚合物的玻璃化溫度。聚合物共混物的力學(xué)損耗溫度譜圖 根據(jù)譜圖上出現(xiàn)的Tg的數(shù)量和位置變化，可以作出相容性的判斷。n只有一個Tg出現(xiàn)且位置介于兩純組分聚合物Tg之間時，說明二者

13、是完全想容的；n有兩個Tg出現(xiàn)且其值與兩純組分Tg分別吻合時，說明二者是完全不相容的；n當(dāng)有兩個Tg出現(xiàn)但其間距與前一種情況相比明顯縮短了，說明二者有部分相容性 第三節(jié)第三節(jié) 聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu) 聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)也就是它的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，包括共混物的相態(tài)類型、多相體系中分散相的分散程度和均一性以及兩相的界面結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。 一、共混物的相態(tài)類型及其性能的關(guān)系一、共混物的相態(tài)類型及其性能的關(guān)系 聚合物共混物是由兩種或兩種以上的聚合物組成，因而可能形成兩個或兩個以上的相態(tài)，通常以雙組分共混物為最常見。它的相態(tài)按照有無相分離現(xiàn)象而分為均相結(jié)構(gòu)和兩相結(jié)構(gòu)。前者很少見。更有意義的

14、是后者，它又可分為單相連續(xù)結(jié)構(gòu)和兩相連續(xù)結(jié)構(gòu)。 1. 單相連續(xù)結(jié)構(gòu) 單相連續(xù)結(jié)構(gòu)是指共混物中一個組分為分散相，另一組分為連續(xù)相的多相結(jié)構(gòu)。它是多相結(jié)構(gòu)共混物中的一種。從相結(jié)構(gòu)角度看，多相結(jié)構(gòu)必然存在著分散介質(zhì)和分散相，其中分散介質(zhì)也叫連續(xù)相。由于連續(xù)相包圍著分散相，所以也常常形象地叫連續(xù)相為“海相”，分散相為“島相”。因此單相連續(xù)的多相結(jié)構(gòu)也常被稱作“海-島”結(jié)構(gòu)。 單相連續(xù)的多相共混物，在橡膠共混物及橡膠與塑料的共混物中最為常見。 2. 兩相連續(xù)結(jié)構(gòu) 兩相連續(xù)結(jié)構(gòu)是共混物中兩個組分都是連續(xù)相或是相互貫穿交錯的結(jié)構(gòu)。兩個都是連續(xù)的多相結(jié)構(gòu)又叫“海-?！敖Y(jié)構(gòu)。當(dāng)兩組分以等體積共混時往往出現(xiàn)這種相

15、互穿插的連續(xù)相結(jié)構(gòu)，如50/50的NBR/SBR或BR/PE等。 共混物如果形成了“海-?！苯Y(jié)構(gòu)，性能普遍較差。 二、海二、海-島結(jié)構(gòu)中的分散度和均一性島結(jié)構(gòu)中的分散度和均一性 1分散度 分散度是指島相顆粒的大小，用島相顆粒的平均粒徑表征，粒徑小，分散度高。文獻中所說的平均粒徑一般是指平均算術(shù)粒徑： 對大量共混物研究表明，島相粒徑在3微米以下是可取的，最好是0.5到1微米之間。iiiSndnd 2.均一性 島相的均一性是指島相尺寸分散的均勻程度。島相分散均勻度越高，島相對海相的改性作用就越充分。同時也使共混物中各部分的結(jié)構(gòu)趨于相同，從而減少了結(jié)構(gòu)缺陷，提高共混物制品的使用性能。 三、海三、海-

16、島結(jié)構(gòu)中兩相聚合物的界面結(jié)構(gòu)島結(jié)構(gòu)中兩相聚合物的界面結(jié)構(gòu) 共混物中的多相體系存在三種區(qū)域結(jié)構(gòu)：兩種聚合物各自獨立的相和這兩相之間的界面層。 界面層也稱過渡區(qū)。在此區(qū)域發(fā)生兩相的粘合和兩種聚合物鏈段之間的相互擴散。界面層結(jié)構(gòu)，特別是兩種聚合物之間的粘合強度，常對共混物的性質(zhì)，特別是力學(xué)性質(zhì)有著決定性的影響。如何提高這種混合體系界面的親和性和穩(wěn)定性，對提高共混物的物性十分關(guān)鍵。 從共硫化的角度來看，相界面層也是有利的區(qū)域。已經(jīng)證實，使用合適的交聯(lián)體系即使共混物呈多相結(jié)構(gòu)，也可保證硫化的橡膠共混物具有滿意的使用性能。因此，界面狀態(tài)在非均相混合體系中是十分重要的問題。 界面層的形成界面層的形成 界面層

17、的形成是兩種聚合物分子的鏈段滲透、擴散及相互作用的結(jié)果，它體現(xiàn)了兩相之間有限的相容性。 聚合物共混物界面層的形成可分為兩個步驟:第一步是分別由兩種聚合物組分所構(gòu)成的兩個相之間的接觸；第二步是兩種聚合物大分子鏈段之間的相互擴散。 界面層的厚度界面層的厚度 界面層的厚度主要取決于兩組分的相性大小和分子量的大小。相容性好或分子量小，兩種大分子鏈段容易相互滲透和擴散，形成的界面厚度就大一些。從聚合物表面自由能和界面張力的角度來看，若兩組分的表面自由能相近或界面張力小，在共混過程中兩種聚合物熔體之間容易相互浸潤，兩聚合物分子鏈段就會在界面處相互擴散，形成一定厚度的界面層，且界面張力越小界面層就越穩(wěn)定。

18、兩種聚合物溶解度參數(shù)差越小，界面張力越小。如圖所示， BR/NR、SBR/NR、CR/EPDM和SBR/NBR-30等體系的溶解度參數(shù)差由小到大，界面張力隨之增加，界面層則變薄。界面層內(nèi)聚合物分子鏈的濃度變化 四、影響聚合物共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素四、影響聚合物共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素 1影響相形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素(1)組分配比的影響 對不相容或部分相容聚合物來說，組分配比與聚合物相態(tài)結(jié)構(gòu)的形成有密切關(guān)系。當(dāng)兩聚合物的初始粘度和內(nèi)聚能接近時，共混體系中量多的聚合物容易形成海相，量少者易形成島相。 ( 2 )聚合物熔體黏度比的影響 黏度低的組分流動性好，容易成海相，黏度高的不容易被分散，形成島相，這一現(xiàn)象稱為

19、“軟包硬”。組分黏度比及組分配比與共混物相態(tài)的關(guān)系 （3）內(nèi)聚能的影響 兩組分內(nèi)聚能相差較大時，其相形態(tài)主要取決于內(nèi)聚能。如CR/NR=75/25體系，由于CR內(nèi)聚能高，不容易被破碎分散而成為島相。 2. 影響島相形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素 所謂島相形態(tài)結(jié)構(gòu)是指島相顆粒的大小、粒徑及其分布。（1）組分相容性 相容性越好，彼此分子親和力越大，從而相互擴散能力強，島相分散度高，粒徑小，相界面越模糊，界面層越厚且穩(wěn)定。反之，分散度低，粒徑大，界面層薄，界面清晰。（2）組分配比 組分配比不僅影響島相顆粒的形狀，也影響島相的粒徑。SBR/LDPE中島相LDPE的形態(tài)結(jié)構(gòu)LDPE用量/%粒徑/mLDPE形態(tài)51525

20、350.51.52.53.0近似球形近似球形或不規(guī)則長條不規(guī)則長條不規(guī)則長條 (3)聚合物熔體粘度比的影響 聚臺物共混時，當(dāng)兩組分近似等量混合時，粘度低的組分容易形成連續(xù)相；而粘度近似相等的兩組分等量混合時，共混物容易形成兩相那是連續(xù)的“海-?！苯Y(jié)構(gòu)。 被混合的兩種橡膠粘度接近時，分散相尺寸?。徽扯认嗖钶^大的兩種橡膠進行混合時由于煉膠機的剪切應(yīng)力集中在較軟的橡膠上、混合不均勻，所以分散相粒徑較大。橡膠粘度對共混物中島相粒徑的影晌n粘度對共混物分散相尺寸影響很大。當(dāng)兩種黏度相差較大的橡膠共混時，為調(diào)整粘度，常常采用在粘度大的組分中加入軟化劑以降低其粘度，或在粘度小的組分中加入炭黑等填充劑提高粘度

21、，然后共混。n在橡塑共混體系中，可以以通過橡膠與塑料的粘度對溫度和剪切速率的敏感性不同，找一個粘度相等的合適加工條件，例如在接近等黏度點對應(yīng)的溫度（稱為等黏點溫度T*），若共混物要求以合成樹脂為海相，宜在高于T*下共混；若以橡膠為海相，宜在低于T*下共混。黏度與溫度的關(guān)系 T*橡膠合成樹 脂T4)共混時間對形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響 共混時間對共混物的分散有重要影響，時間過短，不利于分散；時間過長容易使聚合物裂解，不利于共混物的物性，同時還會過多地消耗能量。（5）混煉工藝對形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響 共混工藝不同，制備的共混物形總結(jié)構(gòu)也不盡相同。（6）橡膠加工助劑第四節(jié)第四節(jié) 配合劑在共混物中的分布配合劑在共混物中的

22、分布 近年來研究表明，硫化劑、填充劑、防老劑和穩(wěn)定劑等配合劑在共混體系各相中的分布是不均勻的，這對共混物的性能影響非常大。 在共混物中，如果硫化劑、促進劑在兩相中的分布不合理，就會使硫化膠中的兩相硫化速度不同步、兩相交聯(lián)密度相差懸殊、導(dǎo)致共混物性能很差。 因此須了解配合劑在共混物中的分配規(guī)律，有效地控制共混物中配合劑的分布。 一、補強劑在共混物中的分配一、補強劑在共混物中的分配 橡膠共混物是有不同的橡膠或橡膠與合成樹脂組成，它們對同一種碳黑或填料通常會顯出不同的親和性，即使經(jīng)過煉焦機的反復(fù)捏煉，碳黑在兩相聚合物中的分配仍然不同，導(dǎo)致濃度不同，從而產(chǎn)生不同的補強效果。 橡膠結(jié)構(gòu)不同，對碳黑等補強

23、劑要求不同，非結(jié)晶的SBR和NBR迫切要求補強，結(jié)晶性的NR對補強的要求就不迫切。因此當(dāng)NR與SBR或NBR共混時，理想情況是碳黑在SBR或NBR中保持較高的濃度，否則影響共混膠的使用性能。 1影響炭黑在共混物兩相中分配的因素影響炭黑在共混物兩相中分配的因素（1）炭黑與橡膠的親和性碳黑和橡膠的親和力與橡膠分子鏈的柔順性和不飽和度有關(guān)?；鞜挄r碳黑要分散到橡膠中去首先要被橡膠分子鏈濕潤，橡膠分子鏈越柔順，對碳黑的濕潤性越好；炭黑與橡膠分子鏈中的雙鍵有很強的結(jié)合力，故不飽和度大的橡膠與炭黑的親和力大。此外，炭黑與橡膠的親和性還與橡膠的極性或碳黑粒子表面的極性有關(guān)。 NR與不同橡膠共混時炭黑NR中的分

24、配量（2）橡膠粘度 橡膠粘度對炭黑在共混物中的分布起重要作用。當(dāng)兩種橡膠對碳黑親和力相差不大時，炭黑容易進入粘度小的橡膠相中。 軟化劑對橡膠的粘度影響很大，因此也可用軟化劑調(diào)節(jié)炭黑在共混物中的分布 （3）混煉工藝 除上述幾種影響填料分朽的因素外?；鞜挿椒ㄒ彩侵匾蛩刂弧榭疾旎鞜挿椒▽AF在BRSBR中分布的影響，分別采用四種混煉方法：n1. BR/SBR共混膠 + HAFn2. BR/HAF母煉膠 + SBRn3. SBR/ HAF母煉膠 + BRn4. BR/ HAF母煉膠 + SBR/ HAF母煉膠添加方法對炭黑在共混物中分配的影響添加方法對炭黑在共混物中分配的影響添加方法BR相炭黑

25、含量/%1234608921631. BR/SBR共混膠 + HAF2. BR/HAF母煉膠 + SBR3. SBR/ HAF母煉膠 + BR4. BR/ HAF母煉膠 + SBR/ HAF母煉膠 (2)補強劑分配對共混物硫化膠性能的影響炭黑分布對NR/BR(50/50)硫化膠性能的影響炭黑分布對NR/BR(50/50)硫化膠性能的影響 可以看出，當(dāng)BR中炭黑含量低于60時，隨著炭黑在BR相中含量的降低，硫化膠的拉伸強度 、撕裂強度、道路磨耗、回彈性等是趨于降低，而古德里奇升溫和力學(xué)損耗是升高的。這是由于BR相內(nèi)炭黑含量少，BR沒能得到很好地補強。 二、交聯(lián)劑在橡膠共混物中的分配二、交聯(lián)劑在橡

26、膠共混物中的分配 橡膠共混物有橡膠/橡膠共混和橡膠/塑料共混兩種，在用其制造制品時，前者必須將兩相共交聯(lián)。 后者有兩種情況，當(dāng)以合成樹脂改善橡膠使用性能為目的時，最理想的情況是橡膠與樹脂也要共交聯(lián)；當(dāng)合成樹脂僅僅作為橡膠的加工助劑使用時，樹脂不必交聯(lián)。 1交聯(lián)助劑在橡膠中的溶解度 交聯(lián)助劑在兩相中的分配量首先取決于交聯(lián)助劑在聚合物中的溶解度。溶解度的大小主要取決于聚合物與交聯(lián)助劑的溶解度參數(shù)的差值，差值小溶解度就高。 硫化助劑的溶解度參數(shù)交聯(lián)助劑在各種核膠中的溶解度（l53）溫度升高，溶解度增大。如果在室溫下是飽和或近于飽和的，但在硫化溫度下就不是飽和的了。 2. 交聯(lián)助劑在橡膠中的擴散 交聯(lián)

27、助劑一旦溶解在橡膠中，就會憑借分子的布郎運動向周圍擴散:在單一橡膠中，一般是從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴散，直至各處濃度達到均勻為止；在多相共混體系中，會從溶解度低的相向溶解度高的相擴散，直到達到平衡。 硫黃在NR/SBR中的擴散 3. 交聯(lián)助劑在橡膠共混物中的的分配系數(shù) 在共混物中，硫化劑在各相中的濃度差異可以定量地由分配系數(shù)K表示交聯(lián)助劑在共混膠中的分配系數(shù)（153） 第五節(jié)第五節(jié) 橡膠共混物的共交聯(lián)橡膠共混物的共交聯(lián) 橡膠共交聯(lián)有兩重含義：n一是兩相聚合物在交聯(lián)條件下能在各自相區(qū)內(nèi)發(fā)生交聯(lián)，并且以近似同步的交聯(lián)速度使兩相都達到正硫化；n二是在各相發(fā)生交聯(lián)的同時在兩相的界面層內(nèi)發(fā)生兩相分

28、子間的交聯(lián)。 共交聯(lián)存在的問題：共交聯(lián)存在的問題：n共混物的共交聯(lián)聚合物共混技術(shù)發(fā)展的主要障礙之一就是共混聚合物中各組分聚合物硫化速度不協(xié)調(diào)。n在有些情況下，或由于組分聚合物硫化反應(yīng)能力之間的差別，或由于交聯(lián)助劑在組分聚合物間溶解度造成的差異。如果這種情況出現(xiàn)，交聯(lián)劑的大部分將迅速地被硫化速度快的組分所消耗，各相硫化速度不同步，甚至出現(xiàn)一相交聯(lián)不足，另-相交聯(lián)過度，這是某些共混物性能低劣的重要原因。 解決方案：解決方案： 如果參與共混的聚合物具有相同性質(zhì)的交聯(lián)活性點，可選用共同的交聯(lián)體系； 如果共混聚合物的交聯(lián)活性點性質(zhì)不同時，可采用多官能交聯(lián)劑， 也可先對聚合物進行化學(xué)改性，使其具有新的活性點，與另一聚臺物的活性點相同或能相互反應(yīng)。 一、橡一、橡/橡共混物的共交聯(lián)橡共混物的共交聯(lián)n當(dāng)兩種橡膠結(jié)構(gòu)相似，并且具有相同的交聯(lián)活性點和差異不大的交聯(lián)速度時，可采用相同的交聯(lián)體系。如NR/（S）BR體系，硫黃/促進劑是有效的交聯(lián)體系。n當(dāng)兩種橡膠結(jié)構(gòu)差別