影響橡膠粘度的各種因素

　　一切增大液體內(nèi)摩擦的因素都會(huì)使粘度增加，一切減小內(nèi)摩擦的因素都會(huì)使粘度降低。影響膠料粘度的因素很多，一般來(lái)說(shuō)，主要有化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量、分子量分布、剪切速率、壓力、溫度、時(shí)間、填充補(bǔ)強(qiáng)劑和軟化劑等，其中尤以分子量、溫度和剪切速率影響最為重要。

　　1、化學(xué)結(jié)構(gòu)

　　一般的說(shuō)，極性橡膠的分子間力比非極性的大，前者粘度比后者大，流動(dòng)性也較差。分子間力小，鏈柔順性大(玻璃化溫度Tg低)的橡膠，粘度就低，流動(dòng)性好。例如順丁膠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取代基均為氫，鏈段柔順性大，Tg較低(-100℃)，流動(dòng)性良好，甚至室溫下會(huì)出現(xiàn)“冷流”。

　　2、分子量

　　分子量越大，粘度越高。因?yàn)榉肿恿吭酱?，分子鏈越長(zhǎng)，分子間力越大，流動(dòng)越困難。

　　3、分子量分布

　　分子量分布的影響比較復(fù)雜。一般說(shuō)來(lái)，分子量分布窄的橡膠，分子鏈發(fā)生相對(duì)位移溫度范圍較窄，粘流溫度Tf較高，而分子量分布寬者，分子鏈發(fā)生相對(duì)位移的溫度范圍較寬，同時(shí)低分子量級(jí)分有增塑作用，Tf較低，工藝性能較好。

　　4、支鏈

　　生膠一般由直鏈型分子所組成，但有時(shí)也有支鏈，支鏈的存在，對(duì)橡膠的粘度有一定的影響。通過(guò)對(duì)多鏈聚合物的研究，表明多鏈聚合物對(duì)粘度的影響有兩種情況，當(dāng)支鏈相當(dāng)短時(shí)，則粘度比同等分子量的直連分子低得多，易于流動(dòng);如果支鏈很長(zhǎng)，則粘度比同等分子量的直連分子高很多。短支鏈分子對(duì)降低膠料粘度效果很大，利用這一特性，在膠料中加入少量再生膠就能獲得很好的流動(dòng)性，易壓出，膨脹率小。這是由于再生膠大多由帶不太長(zhǎng)的支鏈的大分子所組成。

　　5、溫度

　　溫度對(duì)橡膠的粘度影響很大，溫度增高，粘度下降。不同橡膠在溫度升高時(shí)，粘度下降的幅度并不一樣。

　　6、剪切速率

　　橡膠作為非牛頓流體，其粘度隨剪切速率的提高而下降。

　　7、壓力

　　高聚物具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生較多空洞，在加工溫度下的壓縮性比普通液體大得多。在較高壓力下，體積收縮較大，自由體積減小，分子間力增大，粘度隨之增大。對(duì)高聚物來(lái)說(shuō)，壓力增大相當(dāng)于降低溫度，兩者對(duì)粘度的影響可以看作是等效的。

　　8、時(shí)間

　　橡膠的粘度對(duì)時(shí)間有依賴(lài)性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為觸變性。它是指橡膠流體形變所需外力隨時(shí)間而減小的一種可逆現(xiàn)象。橡膠塑煉后，在停放過(guò)程中可塑度會(huì)隨時(shí)間而下降，加入活性炭黑或白炭黑會(huì)使膠料的觸變性表現(xiàn)的更為明顯。

　　9、配合劑

　　配合劑對(duì)粘度影響很大，其中以炭黑’填充劑和軟化劑(增塑劑)等尤為顯著。

　　炭黑會(huì)與橡膠產(chǎn)生某些物理或化學(xué)結(jié)合，阻礙橡膠分子鏈的運(yùn)動(dòng)和滑動(dòng)，所以增加粘度。炭黑用量越大，粒徑越小，結(jié)構(gòu)性越高膠料的粘度越大。

　　軟化劑能降低膠料的粘度和彈性，降低脆性溫度，因而能顯著改善膠料流動(dòng)性能，使膠料柔軟、壓出膨脹率減小和壓出速度的提高等。因?yàn)檐浕瘎┠軠p少橡膠分子間的作用力，又起稀釋作用。在一定范圍內(nèi)，軟化劑用量越多，膠料粘度越低，膠料流動(dòng)性越好。除常用的增塑劑、軟化劑外，能有效降低膠料粘度的還有石蠟、乙二醇、硬脂酸鹽、改性脂肪酸、低分子聚乙烯和熱塑性樹(shù)脂等。