橡膠、彈性體的技術(shù)動(dòng)向
橡膠、彈性體的技術(shù)動(dòng)向
在《天才科學(xué)家不可思議的一閃念》一書中介紹了一位名字叫Charlese Good year的科學(xué)家,根據(jù)他在1839年發(fā)現(xiàn)的方法,可以將硫黃用作橡膠材料的硫化劑(交聯(lián)劑)。在1904年,人們又發(fā)現(xiàn)了炭黑可以用作補(bǔ)強(qiáng)性填充劑,其后在1905年又開發(fā)了硫化促進(jìn)劑等。由此,確立了當(dāng)今的橡膠配合、硫化技術(shù)。另外,橡膠材料從zui早使用的天然橡膠(NR)開始,到后來又開發(fā)了許多的合成橡膠。
21世紀(jì)被稱為納米材料的時(shí)代,與“納米科學(xué)技術(shù)”、“納米微粒子”、“納米配合物”等相關(guān)的新技術(shù)、新材料的研制開發(fā),引起了人們的密切注意。在通常情況下,在這種配合有硫黃、炭黑的橡膠中,100~200nm 的炭黑在橡膠中呈現(xiàn)納米級(jí)的分散狀態(tài),顯然這是一種納米復(fù)合材料。這種納米級(jí)復(fù)合材料可使輪胎達(dá)到高性能化、高功能化。
以輪胎的高性能化、高功能化為目的,為了使替代炭黑的白炭黑更好地分散,可在順丁橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)的主鏈或末端導(dǎo)入官能團(tuán)。其目的是降低輪胎的滾動(dòng)阻力,提高輪胎的抓著力性能,由于降低lO 的滾動(dòng)阻力便可減少2% 的燃料消耗,所以開發(fā)的是低燃費(fèi)輪胎。另外,在橡膠中導(dǎo)人環(huán)氧基可賦予耐油性,同時(shí)環(huán)氧化NR還具有良好的抗振性以及與高分子材料比較良好的相容性等特征。再者,丙烯酸酯橡膠(ACM)是丙烯酸衍生物的共聚體,為了適應(yīng)各種用途的高性能化和高功能化,可以將其與其他的乙烯基單體進(jìn)行共聚,以及將羧基作為交聯(lián)點(diǎn)與富馬酸等進(jìn)行共聚。
熱塑性彈性體(TPE)即使不配合填充劑和沒有交聯(lián),也具有與含有添充劑的硫化膠相當(dāng)?shù)奈镄院拖鹉z一樣的彈性,而且可以使用塑料的加工機(jī)械進(jìn)行加工,現(xiàn)在已被大量地開發(fā)和銷售。苯乙烯類TPE、聚烯烴類TPE、聚氨酯類TPE等熱塑性彈性體,因?yàn)榭芍貜?fù)利用而格外引人注目,這種材料可以用作橡膠或者塑料的替代材料,用量在逐年增長(zhǎng)。