當(dāng)今橡膠材料已成為人們生活不可或缺的一類重要材料。但是，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)橡膠材料的性能提出了日益廣泛和苛刻的要求。以橡膠與塑膠并用的彈性體的研究日益引起重視，本文著重以橡膠為主并用部分塑膠進(jìn)行共混形成的彈性體的性能予以介紹。

橡塑并用混溶性原則

談到橡塑并用材料的性能，必須提及聚合物的共混。橡膠和塑膠的共混是有條件的，并不是任意一種橡膠和任意一種塑膠都能夠進(jìn)行共混，橡膠與塑膠共混體的性能取決於共混體的形態(tài)結(jié)構(gòu)，而形態(tài)結(jié)構(gòu)受橡膠與塑膠組分之間熱力學(xué)的相容性，以及實(shí)施共混的方法和工藝條件等方面的影響。

在討論共混體形態(tài)結(jié)構(gòu)的各類文獻(xiàn)中，常出現(xiàn)“相容性”、“混溶性”等不同的提法，一般以“相容性”表示熱力學(xué)的相互溶解，以“混溶性”表徵是否獲得比較均勻和穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)的共混體系，而不論共混體系是否熱力學(xué)相互溶解。因此，即使熱力學(xué)不相容的共混體，依靠外界條件實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)制的良好的分散混合，得到力學(xué)性能優(yōu)良的橡塑共混體，就可謂之混溶性好。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

正因?yàn)橄鹚苣茏裾栈烊苄院眠@一原則，實(shí)現(xiàn)橡膠與塑膠的并用，才會(huì)有相互性能之間的互補(bǔ)，從而提高彈性體的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨性和模量等性能，同時(shí)也可以降低扯斷伸長(zhǎng)率和回彈性等性能。例如，在橡膠中并用高苯乙烯樹脂、改性酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂等可提高強(qiáng)度;在二烯類橡膠中并用聚氯乙烯塑膠可提高耐臭氧龜裂性;在丁基橡膠中并用聚乙烯可提高絕緣性等。

橡塑共混的方法

實(shí)施橡塑共混的方法有乾粉共混、溶液共混、乳液共混和機(jī)械共混。而綜合考慮到各種條件和成本，橡膠制品廠多采用機(jī)械共混工藝。

機(jī)械共混可分為一段法和二段法。一段法是先將熱塑性塑膠在密煉機(jī)或高溫開(kāi)煉機(jī)上熔融塑化，然後降溫，再加入橡膠，翻煉、混煉均勻後下片。二段法也稱母料共混法，即先將塑膠與部分橡膠在密煉機(jī)中按比例共混成母煉膠，然後再在較低溫度下混入橡膠。二段法的優(yōu)點(diǎn)是兩相分散更均勻。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

機(jī)械共混的原動(dòng)力來(lái)自提供的機(jī)械攪拌和剪切作用。機(jī)械共混是機(jī)械力作用下的體系均化過(guò)程，通常認(rèn)為該均化過(guò)程包括體系各組分的物理混合與分散，但實(shí)際上，機(jī)械共混過(guò)程中的機(jī)械力除了為組分的混合與分散提供能量外，還會(huì)引發(fā)組分間的力化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)對(duì)橡膠與塑膠的并用性能有重要影響。

橡塑塑料共混設(shè)備主要包括高溫開(kāi)煉機(jī)、密煉機(jī)、螺桿擠出機(jī)和連續(xù)混煉機(jī)。連續(xù)混煉機(jī)分為密煉擠出組合式和轉(zhuǎn)子螺桿組合式兩種形式。高溫開(kāi)煉機(jī)和密煉機(jī)為間歇式混煉設(shè)備，螺桿擠出機(jī)和連續(xù)混煉機(jī)為連續(xù)式混煉設(shè)備。連續(xù)混煉機(jī)結(jié)合了密煉機(jī)和螺桿擠出機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)效率高，將成為今後最主要的共混設(shè)備。

橡塑共混的其他考慮因素

雖然了解了橡塑并用的混溶性原則及橡塑共混的方法，但根據(jù)人們多年來(lái)在共混領(lǐng)域的實(shí)踐，橡塑共混還需考慮以下因素：#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

1. 溶解度參數(shù)。每種高分子材料都有反映其分子間力的溶解度參數(shù)δ，兩種聚合物共混，應(yīng)盡可能選擇溶解度參數(shù)差值Δδ小，但又大於0，因?yàn)?Delta;δ越小共混效果越好，而差值小到0的話，則不存在兩相，也就失去了共混的意義。

2. 極性。選擇橡塑并用時(shí)，傳統(tǒng)的做法是優(yōu)先考慮極性相近，避免使用極性懸殊的兩種聚合物，但隨著增容技術(shù)的出現(xiàn)，這方面的考慮可以有所減輕。

3. 粘度。粘度是高分子材料平均分子量的表徵，粘度越小，混合熵就越小，導(dǎo)致分散均勻度越高，微區(qū)尺寸越小。

4. 溫度。溫度對(duì)橡塑共混特別重要，因?yàn)樗苣z在常溫下處?kù)督Y(jié)晶態(tài)，只有當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)，才能解除結(jié)晶，進(jìn)入共混。至於具體的溫度值，則視品種而定。如PVC的熔融溫度為150℃，只有當(dāng)塑膠熔融後才能進(jìn)入良好的共混狀態(tài)，否則效果很差。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#