對(duì)于雙殼層橡膠碳黑結(jié)構(gòu)中補(bǔ)強(qiáng)作用的科學(xué)分析是其雙殼層起著主體骨架的作用,聯(lián)結(jié)著自由大分子和交聯(lián)結(jié)構(gòu),構(gòu)成一個(gè)橡膠大分子與填料整體網(wǎng)絡(luò),改變了硫化膠的結(jié)構(gòu),因而提高了熱硫化橡膠帶整體結(jié)構(gòu)在機(jī)械物理方面的綜合性能;
橡膠大分子鏈滑動(dòng)學(xué)說(shuō)方面:這是比較完善和全面的膠帶炭黑的補(bǔ)強(qiáng)理論,該理論的核心是橡膠大分子能在炭黑表面上滑動(dòng),由此解釋了補(bǔ)強(qiáng)作用所產(chǎn)生的外在表現(xiàn),由于炭黑粒子表面的活性不均一,有少量強(qiáng)的活性點(diǎn)以及一系列的能量不同的吸附點(diǎn),吸附在炭黑表面上的橡膠鏈可以有各種不同的結(jié)合能量,有多數(shù)弱的范德瓦爾斯力的吸附以及少量的化學(xué)吸附,吸附橡膠鏈段在應(yīng)力作用下會(huì)滑動(dòng)伸長(zhǎng),而大分子滑動(dòng)學(xué)說(shuō)的基本概念可以采用坤碩輸送帶生產(chǎn)廠家制品微觀結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行以下分析:
當(dāng)處在膠料原始狀態(tài)時(shí),長(zhǎng)短不等的橡膠分子鏈被吸附在炭黑聚集體表面上,當(dāng)伸長(zhǎng)時(shí),這條最短的鏈不是斷裂而是沿炭黑表面滑動(dòng),原始狀態(tài)吸附的長(zhǎng)度用點(diǎn)標(biāo)出,可看出滑移的長(zhǎng)度,這時(shí)由多數(shù)伸直的鏈承擔(dān),起著應(yīng)力均勻作用,緩解應(yīng)力集中為補(bǔ)強(qiáng)的第一個(gè)重要素,當(dāng)伸長(zhǎng)再增大,結(jié)構(gòu)鏈再進(jìn)行滑動(dòng),使得耐熱輸送帶橡膠內(nèi)部鏈高度運(yùn)動(dòng),承擔(dān)大的應(yīng)力,為補(bǔ)強(qiáng)的第二個(gè)重要因素,由于滑動(dòng)的摩擦使膠料有滯帶后損失,會(huì)消耗一部分外力功,化為熱量,使橡膠不受破壞,為補(bǔ)強(qiáng)的第三個(gè)因素,在收縮后運(yùn)輸帶膠料的狀況時(shí),表明再伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力軟化效應(yīng),膠料回縮后炭黑粒子間橡膠鏈的長(zhǎng)度差不多一樣,再伸長(zhǎng)就不需要再滑動(dòng)一次,所需應(yīng)力下降,在適宜的情況下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間,由于橡膠鏈的熱運(yùn)動(dòng),吸附與解吸附的動(dòng)態(tài)平衡,聚集體間分子鏈長(zhǎng)度的重新分布,膠料又恢復(fù)至接近原始狀態(tài),但是如果初次伸長(zhǎng)的變形量大,恢復(fù)常不超過(guò)50%;
最后我們將橡膠傳送帶制品中的白炭黑原料在橡膠工業(yè)中主要用作補(bǔ)強(qiáng)劑加以分析,其補(bǔ)強(qiáng)效果僅次于炭黑,而優(yōu)于其他白色填料,白炭黑由制備而分為兩種:氣相法和沉淀法,氣相法白炭黑的粒徑極小,大約為15-25nm,比表面積高達(dá)50-400mz/g,含雜質(zhì)少,氣相法白炭黑補(bǔ)強(qiáng)性好,主要用于硅橡膠,所得硅橡膠制品為透明、半透明狀,物理性能和介電性能良好,耐水性優(yōu)越,但價(jià)高,飛揚(yáng)性極大,給使用重型橡膠運(yùn)輸帶來(lái)許多不便,和氣相法白炭黑相比,沉淀法橡膠白炭黑的粒徑比較大,約為20-40nm,純度較低,補(bǔ)強(qiáng)性較差,但價(jià)格便宜,工藝性能也較氣相法好,可單用于橡膠中,除在膠鞋等白色制品中使用外,近年來(lái)在耐磨傳送帶的上下工作膠面中以與炭黑并用,得到了廣泛普遍的認(rèn)可;
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