橡膠并用改性研究進展

李松峰

（開封鐵塔橡膠（集團）有限公司，河南 開封 475000）

作為一種綜合性能優越的高分子材料，橡膠因自身的耐高溫、耐低溫、耐彎曲等優勢得到了廣泛的生產與生活應用。 同時我們也不可否認，橡膠也存在機械強度、耐油性、耐酸性低的諸多弊端。鑒于此，我們可以采用科技與化工手段對橡膠進行并用改性研究，以更好地實現橡膠的利用與發展。

1 硅橡膠與三元三乙丙橡膠的并用分析

三元三乙丙橡膠是一種機械強度高、耐臭氧性強的化學橡膠產品，還具有較強的耐寒性與耐化學藥品等優良特性，價格比較便宜。 我們可以考慮將三元三乙丙橡膠與硅橡膠進行并用改性獲取性能更加優越，更適合生產與發展需要的橡膠產品。首先要確保硅橡膠與三元三乙丙橡膠的相容性與共硫化性。 我們對兩者的特性分別進行了研究、分析，分析了硫化劑、填料等物質對橡膠機理的機械性能的影響， 在獲取分析數據的基礎上將硅橡膠接枝丙烯酰胺、 活性硅烷接枝乙丙橡膠等大分子物質作為此次并用改性的相容劑，對硅橡膠特有的物理性能、易老化性、熱穩定性差等綜合性能進行了分析。 最終證明選用硅烷接枝EPR 等作為相容劑效果最明顯， 能明顯改善其分散相的微曲尺寸，進而幫助提升硅橡膠的表面能。通過采用兩步硫化的工藝明顯改善最新并用膠的拉伸力度及實際的定伸力度， 這對于提高硅膠的抗老化性能十分有效。

通過此次并用改性，實現了硅橡膠與三元三乙丙橡膠的分子鏈分別離子化。通過離子鍵、氫鍵的化學與物理雙重作用不斷增強兩種橡膠之間的相互性作用， 最終實現了橡膠微觀結構的改變，獲得比較接近的連續的穩定結構，最終成功獲取強度比較高、模量比較高，具有良好耐溶脹性與熱性的硅膠新產品。 通過硅橡膠與三元三乙丙橡膠的并用改性， 新產品很好地實現了化學相容劑的相容性， 使得新橡膠產品具有優異的導電性能與物理機械效能，是一次比較成功的并用改性研究嘗試。

2 硅橡膠與丙烯酸酯橡膠的并用改性分析

丙烯酸酯橡膠是一種比較具有耐熱性優勢的橡膠產品，除此之外，還具有優良的耐油性與耐候性，在汽車生產與制造中得到了廣泛應用，享有“車用橡膠”的美譽。 但是不可否認的是丙烯酸酯橡膠最大的劣勢是耐寒性很差，遇冷變脆，遇熱變黏。 要想最大程度發揮丙烯酸酯橡膠的優勢性能又有效地避開其使用弊端，可以考慮將其與常見的硅橡膠進行并用改性創造。 在經過改性后可以獲得同時具有良好耐熱性、 耐低溫性與耐油性的綜合性優勢。在進行并用改性研究的過程中，我們發現硅橡膠與丙烯酸酯橡膠在極性與內聚性上有很大的差異， 兩者之間很難實現相容。

針對兩者之間較差的相容性，我們先用紅外光譜對不同混凝溫度下的硅橡膠與丙烯酸酯橡膠的分子鏈之間的化學性進行分析與探討。 通過大量的分析數據，最終建立起三種比較可行的化學反應模型。 通過研究建立起的化學反應模型，發現當混凝溫度不斷上升時，共混膠料化學作用也呈現出明顯加強的趨勢，兩者之間的相容性越來越高。 在此次分析的基礎上又采用熔體流變學的理論對其膠組分間之間的化學作用進行驗證， 用新型的動態硫化技術制備了具備互穿網絡結構的并用膠。 用動態力學的理論、 動態力學的效能與玻璃化轉化最終確定了機械共混法的制膠技術。

此外，我國的譚海生等人還研究了活性硅橡膠與丙烯酸酯橡膠的單體共聚性能，提高兩者相容性，對并用改進方式及共聚條件進行了改性研究。最終結果顯示，質量分數在15%的硅橡膠能明顯改善丙烯酸酯橡膠的耐熱性與耐寒性， 這也是一次比較成功的橡膠并用改性嘗試。

3 硅橡膠與其他橡膠種類的并用改性分析

除了上述兩種橡膠并用改性的成功嘗試，實際研究與生產中還存在硅橡膠與其他橡膠種類的并用改性分析。 二烯類橡膠就是一種機械性能優良、價格低廉易獲取的橡膠產品，在與硅橡膠并用以后可以產生多種具有性能優勢的改性新膠。 丁橡膠也是一種可供嘗試的改性橡膠種類。 丁基橡膠具有較低的回彈性，在遇到沖擊時一般會產生較大的回彈阻力， 正是這種回彈性低的特點使其具有明顯的減災抗震效果， 但是其只能在小范圍內使用，在適宜的溫度范圍內發揮作用。 我們將其與具有良好耐熱性與耐寒性的硅橡膠并用改性，能夠解決其溫度限制，在更大的溫度范圍內正常發揮功能。

4 結語

不同橡膠之間的并用改性可以改善橡膠自身的不足，吸取其他橡膠種類的優勢，實現橡膠機械強度、耐油性、耐溶劑性、耐酸性、耐堿性等性能的優化與提升，使橡膠產品在耐熱性與耐寒性上更加突出。 隨著經濟的發展，我國化工行業也在不斷深化，針對生產與生活的實際需要， 借助一定的技術與化學、 物理手段，生產出滿足生產與生活所需要的化學物質是必然趨勢，橡膠產品的并用改性只是其中的一個縮影與例證， 產品的改良與創新是必然化的趨勢。 我們要在今后的研究中，加大對這方面研究的支持力度，通過橡膠產品的并用改性，研制出性能更加優化、種類更加多樣、功能更加強大的合成橡膠產品，迎來橡膠并用改進發展的新輝煌。

[1]方海珍.橡膠制品增強纖維改性研究進展[J].世界橡膠工業，2010，07:37-42.

[2]盧攀峰，閻修維，劉敏，米普科，劉勝平.PET 改性研究進展及應用現狀[J].中國塑料，2008，10:1-6.