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液体橡胶

发布日期:2019-04-30 13:17:23     浏览次数:2167

        液体橡胶
        目前,就橡胶加工工业来说,所供给的原料生胶,无论是天然橡胶还是合成橡胶,都是固体状态的。这样在加工成型特别是硫化时要消耗很大的能量,而且加工时间长,工人劳动强度大,需要大型设备,并且,产品质量由于固态混合的非均匀性,使之受到很大的限制。所以,近些年来人们对橡胶的形态和加工做了不少的工作。其中已有显著进展的是液体橡胶、热塑性橡胶和粉末橡胶,本文先介绍有关液体橡胶的一些问题,以引起人们的重视并开拓这种有希望的合成材料。
        液体橡胶是液态聚合物中的一个重要组成部分,它是一种分子量为10,000以下的粘稠状的可流动液体。它的确切定义至今尚不明确。有人把液体橡胶,看作是在室温下具有流动性的聚合体,经过适当的化学处理,可产生三维网状结构,和普通的硫化橡胶有完全相同的物性的物质。如果从加工性能方面看,可把液体橡胶看做为能依据某种交联方法(達增长或者交联,或者兼有两种作用)经注入模型及用泵输送(温度在1000时,粘度为1500泊以下)来制造弹性制品的预聚物( prepolymer)。但是,这种说法仍然没有阐明交联点的位置,因为,液体橡胶的交联点可分为分子末端官能团和分子内官能团。
        分子末端带有官能团的液体橡胶,称做遥爪型液体橡胶( telechlie rubber)。它的原来含义是:tele一表示分子的两末端距离很遥远的意思, chelic则意味着像螃蟹等的夹子(claw)。即它是两个活性官能团遥踞于预聚物分子链两端的聚合物。由于遥爪型液体橡胶经固化成型后比一般液体橡胶的物性好,因此,世界各国对遥爪型液体橡胶研究比较重视,工业增长速度很快,一些国家如美国、日本等都已建立了一定规模的生产装置。

        液体橡胶起始于1923年,当时H、V、哈德曼研究出了解聚天然橡胶。这种液体弹性体用作胶粘剂使用至今还以商品名称DPR在市场上销售。此后,很长一段时间里没有发现其他液体聚合物。1943年聚硫化学公司的帕特里克和斐佳松发表了液态聚硫榱胶。由于硫醇端基的高度活性,使这种材料能够用新型硫化剂硫化,这就发展了航空密封剂,高级墙壁建筑用结枸胶粘剂,并逐渐在其他工业上广泛应用。后来,聚氨酯弹性体、液体硅橡胶等陆续出现。但是,二烯类液体橡胶,直至二次大战末期(194~1945),由于加利福尼亚工程学院的喷气推进研究所,把液态弹性体作为火箭的固体燃料的推进剂加以应用,才推动了液体橡胶向全新的系列发展。最初应用液体聚硫胶,而后发展了火箭使用的其他几种液体橡胶。

        初期的液体橡胶,主要用于胶粘剂、接着剂、密封剂、敛鏠等方画,从结构特徴来衢,都属于没有端基的低聚合度二烯类橡胶或杂链橡胶,这些产物和圖体橡胶相同,只能在分子内交联,而分子末端产生很多自由链端,因而硫化胶的定伸强度、疲劳性能等物性较差,使用上受到了限制。为了克服上述缺点,1965年美国研究了活性( Living聚合法制备活性聚合物,特别是从1960年尤拉尼克( Uraneck)等对遥爪弹性体的研究开始,对二烯类液体橡胶,在分子末端引入带活性官能团的方法,通过主链扩展(增长)或交联,获得了与固体橡胶结构相近,物性和用途相匹敌的产物,为建立一个完全新型的工业指明了前进方向。到目前止,几乎所有的通用型固体橡胶,都可以有相应液体橡胶(或遥爪预聚物),故液体橡胶这个领城十分广阔,而且品种也相当繁多。
        目前研究的重点是二烯类的遥爪型液体橡胶,原因是可以用于制造一股橡胶制品。以充气轮胎为例,早在1950年西德拜耳公司及美国的古特异公司,就曾用聚氨酯橡胶制成浇铸轮胎。后来,1970年美国费尔斯通橡胶公司公布了用二烯类遥爪型液体橡胶制成帘线带東浇铸轮胎,引了世界的注目。据最近报导大利亚、奥地利也发展了同样的制造法,这说明世界各国都正在进行研究。

      

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