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橡膠壓縮永久變形是什么 影響硫化橡膠壓縮永久變形的因素

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低溫壓縮永久變形(耐寒系數(shù))

影響硫化橡膠的低溫壓縮永久變形的因素依然可以說是彈性與恢復(fù)。表現(xiàn)形式是橡膠分子鏈的結(jié)晶與玻璃化,解決的方法:一是降低橡膠的玻璃化溫度;二是破壞橡膠的結(jié)晶性。對于不同的橡膠品種,所采取的措施是不同的。
如對于易結(jié)晶的天然橡膠,可用改性劑或高溫硫化使其產(chǎn)生一定量的反式結(jié)構(gòu),破壞它的低溫結(jié)晶性。對于氯丁橡膠、乙丙橡膠,就要選用難結(jié)晶的品種,同時應(yīng)用耐寒增塑劑,以降低其玻璃化溫度。
對于丁腈橡膠主要是選用耐寒增塑劑降低其玻璃化溫度,有時候可能要采用一些非常規(guī)的方法才能達(dá)目的。


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1.交聯(lián)程度的影響
橡膠分子鏈在應(yīng)力長時間作用下,會發(fā)生分子鏈的相對位移,產(chǎn)生應(yīng)力松弛,有些情況甚至可以松弛至零,應(yīng)力除去后,橡膠分子的回復(fù)能力降低甚至失去,產(chǎn)生永久變形。
較高的交聯(lián)程度可減少橡膠分子的位移和應(yīng)力松弛,保持較高的恢復(fù)能力、降低壓縮永久變形。

2.硫化作用的影響
硫化橡膠的壓縮永久變形通常在較高的溫度下進(jìn)行。未消耗的硫化劑產(chǎn)生的后硫化作用,使變形后的橡膠分子被新形成的交聯(lián)鍵所束縛,除去應(yīng)力后的橡膠分子的恢復(fù)受阻,產(chǎn)生較大的永久變形。
這種后交聯(lián)作用與第1點所講的交聯(lián)程度是不同的。

3.交聯(lián)結(jié)構(gòu)與化學(xué)應(yīng)力松弛
多硫交聯(lián)鍵在高溫長時間的氧化作用下,產(chǎn)生交聯(lián)鍵的斷裂,致使發(fā)生化學(xué)應(yīng)力松弛,分子鏈產(chǎn)生位移。斷裂的交聯(lián)鍵在不受力的地方形成新的交聯(lián)。
這種化學(xué)應(yīng)力松弛所造成的壓縮永久變形增大是由于分子鏈位移和分子鏈恢復(fù)受阻雙重作用造成的。
解決的方法是改變交聯(lián)結(jié)構(gòu)和加強抗氧化作用。

影響硫化橡膠壓縮永久變形的因素

壓縮永久變形是橡膠制品的重要性能指標(biāo)之一。硫化橡膠壓縮永久變形的大小,涉及到硫化橡膠的彈性與恢復(fù)。彈性與恢復(fù)是相互關(guān)聯(lián)的兩種性質(zhì),有些人往往簡單地認(rèn)為橡膠的彈性好,其恢復(fù)就快,永久變形就小,這種理解是不夠的。
當(dāng)橡膠的變形是由于分子鏈的伸張引起的,它的恢復(fù)(或永久變形的大小)主要由橡膠的彈性所決定;如果橡膠的變形還伴有網(wǎng)絡(luò)的破壞和分子鏈的相對移動,這部分可以說是不可恢復(fù)的,它是與彈性無關(guān)的。
所以,凡是影響橡膠彈性與恢復(fù)的因素,都是影響硫化橡膠壓縮永久變形的因素。
影響橡膠恢復(fù)能力的因素有分子間作用力(粘性)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化或破壞、分子間的位移等。

有些橡膠制品 (如密封制品) 是在壓縮狀態(tài)下使用, 其耐壓縮性能是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要性能之一,橡膠耐壓縮性一般用壓縮永久變形來恒量。橡膠在壓縮狀態(tài)時,必然會發(fā)生物理和化學(xué)變化,當(dāng)壓縮力消失后,這些變化阻止橡膠恢復(fù)到原來的狀態(tài),于是就產(chǎn)生了壓縮永久變形。
壓縮永久變形的大小,取決于壓縮狀態(tài)的溫度和時間,以及恢復(fù)高度時的溫度和時間。在高溫下,化學(xué)變化是導(dǎo)致橡膠發(fā)生壓縮永久變形的主要原因。
壓縮永久變形是去除施加給試樣的壓縮力,在標(biāo)準(zhǔn)溫度下恢復(fù)高度后測得。
在低溫下試驗,由玻璃態(tài)硬化和結(jié)晶作用造成的變化是主要的,當(dāng)溫度回升后,這些作用就會消失,因此必須在試驗溫度下測量試樣高度。 橡膠壓縮永久變形
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