天然橡膠是一種以聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物,分子式是(C5H8)n,其成分中91%~94%是橡膠烴(聚異戊二烯),其余為蛋白質(zhì)、脂肪酸、灰分、糖類等非橡膠物質(zhì)。天然橡膠是應(yīng)用最廣的通用橡膠。
補(bǔ)強(qiáng):在橡膠中加入一種物質(zhì)后,使硫化膠的耐磨性、抗撕裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、模量、抗溶脹性等性能獲得較大提高的行為。凡具有這種作用的物質(zhì)稱為補(bǔ)強(qiáng)劑。
近年來出現(xiàn)的新工藝碳黑具有良好的補(bǔ)強(qiáng)性能,且有優(yōu)異的加工性能。壓出表面光滑,收縮率小,具有粒徑小,分布窄,結(jié)構(gòu)度高,表面積低,粗糙度小等優(yōu)點(diǎn)。除了炭黑外,橡膠工業(yè)中還有很多補(bǔ)強(qiáng)填充劑,如陶土、重質(zhì)碳酸鈣、沉淀白炭黑和氣相白炭黑等。
在上述幾種補(bǔ)強(qiáng)劑中(氣相白炭黑和沉淀白炭黑都是二氧化硅,也就是一種,只是生產(chǎn)工藝不一樣,所以有些差別),白炭黑和炭黑的補(bǔ)強(qiáng)性能是最好的,都是白炭黑比較貴,所以工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候,除非是對(duì)顏色有要求,一般都是使用炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)填充體系。
實(shí)驗(yàn)表明,炭黑粒子越小,補(bǔ)強(qiáng)效果越好,是因?yàn)榱竭h(yuǎn)小于交聯(lián)點(diǎn)鏈段長(zhǎng)度時(shí),才能使橡膠分子充分吸附于炭黑表面。粒徑越小,凝膠生成量越多,補(bǔ)強(qiáng)效果也越大。而陶土、重質(zhì)碳酸鈣再分散,也達(dá)不到那個(gè)效果,而且陶土和重質(zhì)碳酸鈣吸濕性強(qiáng),易結(jié)塊,導(dǎo)致它們的分散更加不均勻,而由于木桶效應(yīng),測(cè)試硫化膠強(qiáng)度的時(shí)候,很重要的一個(gè)指標(biāo)是測(cè)量扯斷強(qiáng)度,如果由于分散不均,某個(gè)地方有一個(gè)應(yīng)力集中點(diǎn),就會(huì)更加容易斷裂。