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

　　橡膠共混的主要橡膠迫緊零件目的是改善現有橡膠性能上的不足。例如天然橡膠，因具有良好的綜合力學性能和加工性能，被廣泛用應用，但它的耐熱氧老化性、耐臭氧老化性、耐油性及耐化學介質性欠佳。多數合成橡膠的加工性能較差，力學性能也不理想，常給生產帶來困難，這些合成橡膠與天然橡膠摻混使用，性能互補，特別改善了合成橡膠z制品的加工性。

　　輪胎的各部分膠料廣泛采用NR、 SBR、 BR等並用，又如用90/10的CR。/NR共混膠制造V形膠帶，NR不僅改善了 CR在混煉和壓延時的粘輥現像，也改善了膠帶的耐低溫性能。合成橡膠之間相互摻混使用，同樣有改善性能的作用。如用單一 IIR制造輪胎內胎，雖然氣密性很好，但使用時間長了會出現胎體變軟、粘外胎以及內胎尺寸變大等缺陷，若將IIR與少量EPDM摻混使用，則能有效地克服上述缺陷，這得益於EPDM膠熱老化後發生了以交聯為主的結構變化。少量的EPDM膠因能增加炭黑和軟化油的用量， 還能改善擠出成型的內胎半成品的表面光滑性和收縮率。

　　特種合成橡膠與通用或特種合成橡膠共混使用，既能有效地保持橡膠的使M 性能，還能有效地降低制品生產的成本，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、硅橡膠與三元乙丙橡膠的共混、氟橡膠與丁腈橡膠的^ 混等。

　　橡膠與合成樹脂共混是實現橡膠改性的另一條重要途徑。合成樹脂在性能t 的優勢是具有髙強度、優異的耐熱老化性和耐各種化學介質侵蝕性，這些恰恰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，使橡膠的某些性育自得到改善，從而可以提升椽膠的使用價值，拓寬其應用領域。

　　在這方面最成功^ 是最早的例子就是NBR與PVC的共混，其共混物現在被廣泛用於生產各種翻油、耐化學介質、耐臭氧的制品。其他一些通用的聚烯烴樹脂，如聚乙聚(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、高苯乙烯(HSR)等，已被廣泛用*同NR、 BR、 SBR、 IIR， EPDM等共混，它們除了能對這些橡膠產生補強作用以外，還能改善耐老化、耐溶劑、耐油等性能。與此同時也能改善膠料的加工性能，如提高半成品的壓延擠出速度、降低收縮率、改善粗糙度等。其中低分子量的PE樹脂(相對分子質量500?5000)已被用作改善橡膠加工性能的專用助劑。某些合成樹脂與橡膠共混還收到了意想不到的效果，如髙密度聚乙烯(HDFE) 與SBR共混，能顯著改善SBR的耐多次彎曲疲勞性能。

　　2。開發制備熱塑性彈性體(TPE)的新途徑。

　　橡膠與合成樹脂共混，不僅滿足了合成橡膠制品的改性需要，還成功地開發出利用機械共混合動態硫化法制備TPE的全新技術，這項技術的誕生，意味著橡晈改性研究取得了突破性進展。用此法生產的多種半交聯和全交聯型TPE，已經成為TPE型橡膠制品的主要原料來源。

橡膠配方中常用的添加劑，合理選擇和運用材料

　　橡膠配方技術乃是一種選擇和運用材料之矽橡膠墊圈科學和藝術。一般之橡膠配方目的有三：首先是使橡膠制品具有實用之物性；其次是能配合現有加工設備進行良好之加工作業；最後是以可能之最低成本之配料達到符橡膠製品合客戶所要求之物性水平。 換言之，設計橡膠配方最需考慮之三要素為配料之物性者、加工性和成本，並使三者獲得一個適當之平衡點，此即配方設計都最主要之工作。

　　配方中常用之添加劑可分類成十個主要成份：

　　橡膠生膠

　　橡膠配方設計第一個步驟也是最重要的步驟即為選擇橡膠基材或原料膠。橡膠為工程材料之一種，不論其組成為何，都帶有一些共通之基本特性。所有橡膠都帶有彈性，可彎曲性、韌性、不易透水和透空氣等性質。除了這些共通特性外，每種橡膠因組成之不同，各自具有其本身之性質。

　　硫化劑

　　添加硫化劑之目的是使配料產生化學反應而在橡膠分子之間產生架橋( cross linking )現像而改變橡膠之物性。化學架橋作用使橡膠配料由柔軟、帶粘性之熱可塑體變成強韌之熱固物，此時受溫度之影響較少。到目前為止，硫磺仍是最廣泛使用之加硫劑。其它載硫劑(sulfur donor )如二硫化秋蘭姆類之 TMTD(TUEX)有時亦用作全部或局部取代元素硫磺於低硫或無硫加硫系統之配方，使制品得以改善其耐熱性。配方設計者其第二個最重要之工作為對於配料硫化系統，硫化劑和促進劑之選擇。

　　促進劑

　　促進劑可使配料硫化速率加快而縮短加硫時間。

　　活化劑( Activators )和遲延劑 (Retarders):

　　活化劑是用來幫助促進劑增強其活性和效能，最常用之活化劑有鋅氧粉、硬脂酸、氧化鉛、氧化鎂和胺類( H )。

　　防老劑( Antidegradants ) :

　　防老劑可延緩橡膠制品因受氧氣、臭氧、熱、金屬催化作用和屈曲運動之影響而劣化。因此添加防老劑於配料後可以增強制品之耐老化性並延長其使用壽命。

　　加工助劑( Processing aids )：

　　加工助劑顧名思義即是幫助配料便於加工作業，如混煉壓延、押出和成型等。

　　填充劑( FilO型環lers ) :

　　填充劑可以增強配料之物性，幫助加工性或降低其成本。補強性填充劑可以增加制品之硬度、抗張強度、定伸強度( modulus )、抗撕裂強度和耐磨性。一般常用碳煙或細顆粒之礦質材料。

　　增塑劑，軟化劑和增粘劑 (Tackfier):

　　可塑性、軟化劑和增粘劑是用於幫助膠料混練，改變其粘度，增強配料粘性，改善制品在低溫之柔曲性，或代替部份膠料而不致對物性有太多之影響。大體而言，這些類之添加劑可當作加工助劑或擴展劑。

　　色料

　　色料是用於非碳煙類之配料中以提供特定之顏色。一般防水密封圈常用色料可分為有機類和無機類。無機類有氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈦(鈦白粉)、硫化鎘、硒化鎘、硫化銻、硫化汞、立得粉( lithopone )和軍藍等。有機橡膠迫緊零件色料比無機色料要貴很多。但其使用效果較好，色相鮮艷而比重又很低。而且有機色料之色彩變化較無機色料多。但是，大多數之有機色料對蒸汽、光、酸或堿均不安定，而且有時還會游移到制品表面。

　　特殊用途之材料：發泡劑、調味劑、粘著助劑、耐燃劑、防霉劑和紫外線吸收劑

　　特殊用途之材料即非經常在水多數之配料如發泡劑、調味劑、粘著助劑、耐燃劑、防霉劑和紫外線吸收劑等即是。

橡膠料收縮率的一般規律

　　①影響橡膠料收縮率的因素：硫化溫度防水密封圈越高(超過正硫化溫度)，收縮率越大。在一般情況下，溫度每升高10°C，其收縮率就增加0。1%～0。2%。

　　②橡膠料壓延方向和在模具中流動方向的收縮率大於垂直方向的收縮率；流動距離橡膠製品越長，收縮率越大。

　　③半成品橡膠料量越多，制成品致密度越高，其收縮率越小。

　　④橡膠料的可塑性越大，收縮率越小；橡膠料的硬度越高，收縮率越小。(高硬度例外，據實驗測定，橡膠料硬度超過邵氏90度以上，其收縮率有上升的趨勢)

　　⑤填充劑用量越多，收縮率越小；含膠量越高，收縮率越大。

　　⑥多型腔模具中，中間模腔壓出制品的收縮率比邊沿模腔制品的收縮率略小。

　　⑦注射法制品比模壓法制品的收縮率小。

　　⑧薄形制品(斷面厚度小於3mm)比厚制品(10mm以上)的收縮率大0。2%～0。6%。

　　⑨一般制品的收縮率隨制品內外徑和截面的增大而減小。不同類型橡膠的收縮率大小依次為氟橡膠、硅橡膠、三元乙丙膠、天然膠、丁晴膠、氯丁膠 。(以上橡膠類型按膠種而言，不是按膠種配方牌號)。

　　⑩常用的橡膠制品的收縮率

　　?棉布經塗膠後與橡膠分層貼合的夾布制品，其收縮率一般在0～0。4%；

　　?夾滌綸線制品，其收縮率一般在0。4～1。5%；

　　?夾錦綸絲、尼龍布制品，其收縮率一般在O型環0。8～1。8%；

　　?夾層織物越多，收縮率越小。

　　?襯有金屬嵌件的橡膠制品收縮率小，且朝金屬方向收縮，其矽橡膠墊圈收縮率一般在0～0。4%；

　　?單向粘合制品其收縮率一橡膠迫緊零件般在0。4～1。0%；(如骨架油封結構中嵌件粘合部分其收縮率一般在0～0。4%；唇口部分(純膠部分)收縮率為階梯形式，離嵌件一端越近，其收縮率越小，反之越大。)

　　?硬質橡膠(邵氏硬度大於90度)，含膠量約在20%時，制品其收縮率一般在1。5%；

　　?橡膠與塑料拼用像塑制品的收縮率一般在1。1%～1。6%；約比同類橡膠制品小0。1%～0。3%；

　　?帶槽方形制品，由於橡膠壓制時擠壓方向關系，B向比A向收縮率大0。2%～0。4%。

極性橡膠與非極性橡膠

　　極性是什麼?

　　所有的物質均由分子所構成，分子間也有相O型環互吸引的力量，分子構成物質是因為有原子，其原子也不單一，原子核及其周邊的電子群所構橡膠製品成，電子具有負電，原子荷具有正電，正好與極性相似，

　　正如分子之中帶有正電的陽極及帶負電的陰極，在分子中可以區分成陽極與陰極者稱為防水密封圈極性。具有極性分子稱為極性分子，無極性的稱為非極性來加以區別，極性分子就像磁鐵一樣陽極與陰矽橡膠墊圈極相吸的分子。凝聚力變大，擁有與非極性不同之特性。

　　極性橡膠：

　　氯丁橡膠、丁腈橡膠、HNBR、XNBR、氟橡膠、聚氨酯橡膠、聚醚橡膠、聚硫橡膠、ACM橡膠迫緊零件丙烯酸酯橡膠、CM/CSM橡膠

　　非極性橡膠：

　　天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠

橡膠與熱塑性彈性體的區別

　　簡單來說，熱塑性彈性體是加熱成型的，用注塑橡膠製品機，擠出機，吹塑機都可以生產一些O型環產品！具有水口可100%回收利用和部分傳統橡膠的功能！但是一些機械性能和抗老化遠不及橡膠，例如汽車輪胎，熱塑性彈性體就做不了防水密封圈，只能天然橡膠才能做！

　　熱塑性彈性體可與矽橡膠墊圈PP，PC，ABS，PS，PE，PA等硬膠相粘，一般用部分汽車配件，生活用品，體育用品，兒童玩具及廚房用品等方面，並時常見的牙刷手柄上的軟膠就是熱塑性彈性體(TPE)

　　1。熱塑性彈性體是線性結構，通過氫鍵物理交聯，高溫時氫鍵斷開，可塑；橡膠是化學交聯，不具有熱塑性。

　　2。橡膠較軟，熱塑性彈性體的硬度範圍很廣，介於橡膠和塑料之間。

　　3。加工方式不同，橡膠通過煉膠加工，熱塑性彈性體一般通過擠出注塑。

　　4。性能不同，橡膠通常需要添橡膠迫緊零件加各種助劑，需要硫化補強，而熱塑性彈性體性能很好。

　　5。彈性體的概念範圍較廣，熱塑性彈性體也稱為熱塑性橡膠，橡膠通常指熱固性橡膠。