高分子工艺丨橡胶工艺的特点及相关科普

橡胶是一种具有弹性的聚合物质料，被广泛运用于汽车、航空航天、医疗、电子等领域。
随着科技的不断发展，橡胶制品的质量和性能也在不断提高。
本文将从橡胶的工艺特点出发，先容橡胶材料的紧缩率、耐寒性和抗菌防霉性等方面的科普知识。

紧缩率的研究

橡胶材料在硫化后会产生一定的紧缩，这会影响橡胶制品的尺寸精度。
因此，研究橡胶材料的紧缩率对付橡胶制品的设计和生产具有主要意义。
橡胶材料的紧缩率紧张受生胶种类、橡胶配方、硫化工艺和计量方法等成分的影响。

生胶种类是影响橡胶材料紧缩率的紧张成分之一。
不同种类的橡胶，其分子构造和性能不同，因此紧缩率也不同。
例如，天然橡胶的紧缩率较低，而丁腈橡胶和丁苯橡胶的紧缩率较高。

橡胶配方也是影响紧缩率的主要成分。
在橡胶配方中，各种添加剂的用量和种类会影响橡胶的紧缩率。
例如，添补剂的用量越多，紧缩率越小；含胶量越高，紧缩率越大；当邵氏硬度小于 90 度时，胶料的硬度越高，紧缩率越小。
硫化工艺对橡胶材料紧缩率的影响也很大。
硫化温度越高，紧缩率越大；硫化韶光越长，紧缩率越大；硫化压力越大，紧缩率越小。

此外，橡胶材料的紧缩率还受计量方法的影响。
在实际生产中，常日采取模具法、压延法、挤出法等方法来制备橡胶制品。
不同的计量方法会导致橡胶制品的紧缩率不同。

耐寒设计

橡胶制品在低温环境下可能会失落去弹性，导致性能低落乃至失落效。
因此，对付在低温环境下利用的橡胶制品，须要进行耐寒设计。
橡胶制品的耐寒性可以通过选择得当的生胶、优化配方、选择得当的硫化体系和添补体系等方法来提高。

生胶是橡胶制品的紧张质料，其性能直接影响橡胶制品的耐寒性。
对付非结晶型橡胶，其耐寒性可以用玻璃化转变温度（Tg）来表征。
Tg 越低，橡胶的耐寒性越好。
结晶型橡胶在低温下事情能力的降落，短则几小时，长则几个月不等。
因此，生胶的选择原则是 Tg 要低，在利用温度下不结晶或结晶程度较低。
增塑剂可以提高橡胶分子链的柔性，从而降落橡胶的粘性温度、松弛温度和 Tg，提高耐寒性。
增塑剂的选择必须充分估计增塑剂对 Tg 的影响。

硫化体系对橡胶制品的耐寒性也有很大影响。
硫磺用量越少，多硫键数量越少，紧张天生单硫键和二硫键，分子内结合硫的可能性降落，则 Tg 上升幅度较多硫键小。
用过氧化物和辐射硫化时，其耐寒性优于有效硫化体系和传统硫化体系。

添补体系也会影响橡胶制品的耐寒性。
添补剂会阻碍链段构型的改变，不能指望加入添补剂来改进橡胶的耐寒性。
炭黑、白炭黑的加入会降落橡胶的耐寒性，利用偶联剂表面处理可以提高耐寒性。

防霉性能设计

橡胶制品在利用过程中随意马虎受到微生物的侵蚀，导致制品发霉、变质、失落效。
因此，对付须要长期利用或在分外环境下利用的橡胶制品，须要添加抗菌防霉剂以提高其抗菌防霉性能。
橡胶抗菌防霉剂紧张分为天然生物类、有机类和无机类三大系列。

天然生物抗菌防霉剂紧张作为药物用场，例如黄连素、黄苓苷等。
有机类防霉剂是防霉密封胶中最常添加的防霉剂，例如噻唑类、吡啶类、异噻唑啉酮类等。
而无机类防霉剂以银系抗菌剂性能最为突出，例如氧化银、碘化银等。

抗菌防霉剂效力的检测方法紧张有抑制圈法和最低抑制浓度（MIC）法。
抑制圈法是一种定性或半定量方法，其优点是操作较简便，肉眼可辨识，直不雅观性好，但缺陷是仅为定性或半定量方法。
最低抑制浓度（MIC）法是一种定量方法，能较好地反响出抗菌防霉剂效力的大小，便于不同抗菌防霉剂之间抑菌效果的比较，但缺陷是影响测试结果的成分比较多。

总结

综上所述，橡胶工艺是一个繁芜的过程，涉及到材料选择、配方设计、加工工艺等多个方面。
在橡胶制品的生产过程中，须要充分考虑橡胶材料的紧缩率、耐寒性和抗菌防霉性等成分，以确保制品的质量和性能

来源：前辈高分子材料信息

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