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1、橡胶的粘性及应用橡胶的粘性及应用橡胶的粘性及应用橡胶的粘性及应用李道力圣莱科特国际集团, SI Group 2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer2大纲大纲大纲大纲什么是粘性如何测试粘性如何描述粘性如何提高粘性酚醛树脂提高粘性的机理应用2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer3什么是粘性什么是粘性什么是粘性什么是粘性? “粘性是两个材料的表面在经受短时间的轻微压力后被分开所需要的力。”Hamed, G.R., Rubber Chem. Technol. 54, 576 (1981)2010年 10月 13日星期三 Present
2、ation Footer4粘性的测量方法粘性的测量方法粘性的测量方法粘性的测量方法滚球法胶片(敷PE膜)拉开法粘性测试仪P2/P1(日本) BF GOODRICH 粘性试验机(美国)2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer5粘性的测量粘性的测量粘性的测量粘性的测量确定两个样品之间的粘合力两个表面在Y力下接触X时间撤销压力并测试拉力f（张力）曲线下的积分面积(BF Goodrich便携式粘性测试仪)2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer6测量测量测量测量测量作为时间函数的距离观察作为距离函数的张力曲线积分作为粘性值-4-20246
3、80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12dF-4-2024680 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12dF2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer7影响粘性的因素影响粘性的因素影响粘性的因素影响粘性的因素粘性是(接触、渗透性f )的函数其中表面接触是压力、温度、时间和表面光滑度的函数 f 表示橡胶表面的相互渗透性需要研究表面接触作用表面的相互渗透性2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer8与表面接触相关的因素与表面接触相关的因素与表面接触相关的因素与表面接触相关的因素三个可能的因素：压力、温度和时
4、间做丁苯橡胶的实验提高接触压力103倍仅仅能提高粘性2倍温度在3C-25C之间对粘性基本不起作用时间是一个重要的因素! Gent, A.N., Kim, H.J. Rubber chem. And Tech., 63, (p 613)2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer9接触时间的影响接触时间的影响接触时间的影响接触时间的影响充分的接触时间可以提高粘性至200倍!粘性在接触时间超过10秒以后基本不变化。2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer10渗透性渗透性渗透性渗透性或者“聚合物表面如何相互熔融”影响因素表面光洁度分子运动速
5、率分子量聚合物分子链之间非化学键之间的作用强度2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer11影响渗透性的因素影响渗透性的因素影响渗透性的因素影响渗透性的因素分子运动与分子量呈线性反比分子量与生胶强度呈线性正比粘性达到最高值后下降以天然橡胶为实验基准分子运动受到分子量的限制J.D. Skewis, Rubber Chem. Tech. 39, 217 (1966)W.G. Forbes and L. A. McLeod, Transactions, I.R.I., 30, (5), 154 (1958)2010年 10月 13日星期三 Presentation Fo
6、oter12非化学键的相互作用非化学键的相互作用非化学键的相互作用非化学键的相互作用W.G. Forbes and L. A. McLeod, Transactions, I.R.I., 30, (5), 154 (1958)表面上是什么?某一表面如何与另外一个表面相互作用?CH3 CH3CH3 CH3CH3 CH2CH3 CH22010年 10月 13日星期三 Presentation Footer13粘性的变化粘性的变化粘性的变化粘性的变化填料使粘性降低填料使生胶强度提高，但牺牲了分子运动粘性与油的含量和种类密切相关油的加入使分子运动提高，但牺牲了生胶强度粘性随着时间而降低为什么?2010
7、年 10月 13日星期三 Presentation Footer14时间的因素时间的因素时间的因素时间的因素随着时间的推移，下列因素影响粘性由于氧化和交联使表面硬化硫磺在表面的喷霜脂肪油迁移到表面酚醛增粘树脂能够帮助解决这些问题并且起到更多的作用!2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer15酚醛增粘树脂的作用酚醛增粘树脂的作用酚醛增粘树脂的作用酚醛增粘树脂的作用酚醛树脂是抗氧剂，防止表面硬化酚醛树脂的分子结构由两部分组成，每一部分具有其独特的溶解性，能够溶解填料并防止其迁移到表面酚醛树脂能够在表面提供较强的非化学键力2010年 10月 13日星期三 Presen
8、tation Footer16相容性相容性相容性相容性亲油性烷基苯酚单体具有部分的亲油性和部分的亲水性亲水性这就是为何应用于表面活性剂的乙氧基烷基酚醛树脂(APEs)是烷基苯酚最大的用途之一。2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer17调整相容性调整相容性调整相容性调整相容性由于烷基取代基的长短不同，这些单体具有相似的官能团但不同的相容性亲油性强至亲油性弱2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer18表面迁移表面迁移表面迁移表面迁移酚醛树脂作为表面活性剂能够阻止填料的迁移防止硫磺的喷霜阻止天然橡胶中的不纯物质迁移到表面提高硬脂酸锌盐
9、在橡胶中的溶解度，减弱其迁移到表面的可能性2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer19酚醛树脂的表面作用酚醛树脂的表面作用酚醛树脂的表面作用酚醛树脂的表面作用橡胶-橡胶范德华力 1-3 kcal/mol酚醛增粘树脂氢键 5-9 kcal/molCH3 CH3CH3 CH3CH3CH3CH3CH3CH3OHOHCH3CH3OHOHCH32010年 10月 13日星期三 Presentation Footer20小结小结小结小结粘性是一个复杂的特性。粘性需要好的接触面，充分的接触时间和上佳的聚合物渗透性。溶解度低的添加物质迁移到表面会影响粘性。酚醛树脂能够通过以下机
10、理提高粘性抗氧剂提高分子运动提高填料的相容性，阻止表面迁移提高表面键强2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer21应应应应用用用用SI Group is the world leader in the production of alkylated phenol monomers and in the production of alkylated phenol/formaldehyde resins for rubber tackification.圣莱科特国际集团是全球最圣莱科特国际集团是全球最圣莱科特国际集团是全球最圣莱科特国际集团是全球最大的烷基苯酚和橡
11、胶烷基酚大的烷基苯酚和橡胶烷基酚大的烷基苯酚和橡胶烷基酚大的烷基苯酚和橡胶烷基酚醛增粘树脂的生产商醛增粘树脂的生产商醛增粘树脂的生产商醛增粘树脂的生产商。2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer22增粘树脂目录增粘树脂目录增粘树脂目录增粘树脂目录 SP-1068 HRJ-2765 HRJ-4047 HRJ-10420 R-7510PL Low Residual Monomer 低挥发分含量低挥发分含量低挥发分含量低挥发分含量 R-7510PJ Higher melting than PL 高软化点高软化点高软化点高软化点 SP-1077 - Epoxy Modi
12、fied 环氧改性环氧改性环氧改性环氧改性,特别适用特别适用特别适用特别适用EPDM等难以增粘的合成胶等难以增粘的合成胶等难以增粘的合成胶等难以增粘的合成胶. SC-2066 Based on Butyl Phenol 丁基酚醛丁基酚醛丁基酚醛丁基酚醛 Elaztobond T-4000,T -5000 超级增粘树脂超级增粘树脂超级增粘树脂超级增粘树脂 Elaztobond T-6000,T- 8000NEWIncreasing Melting Point软化点递增软化点递增软化点递增软化点递增2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer23中国市场车辆使用条件分布
13、图巡航速度巡航速度巡航速度巡航速度 (CRUSING SPEED）轮胎负荷载重率 ( LO AD )60 -80 8080-120 KM/h煤炭煤炭煤炭煤炭 运运运 运输输输输（货场货场货场货场 消費地 消費地消費地消費地 ）一般一般一般一般厢车厢车厢车厢车（旧型旧型旧型旧型车辆车辆车辆车辆）高高高 高马马马马力力力 力车车车车辆辆辆辆可提高可提高可提高可提高 速度速度速度速度一般一般一般一般厢车厢车厢车厢车（新型高新型高新型高新型高马马马马力力力 力车辆车辆车辆车辆）定定定 定积积积积（海上海上海上海上 集装箱集装箱集装箱集装箱 市内巴士市内巴士市内巴士市内巴士 高速高速高速高速 巴士巴士巴
14、士巴士 )100300600一般一般一般一般厢车厢车厢车厢车（新型高新型高新型高新型高马马马马力力力 力车辆车辆车辆车辆)一般一般一般一般厢车厢车厢车厢车（旧型旧型旧型旧型车辆车辆车辆车辆）因限因限因限因限载载载载引起引起引起引起载重载重载重载重 速度 速度速度速度变变变变化化化 化高马力车辆 的更新 、路况改善、限载，从而造成行驶 速度上 升虽然载重变轻，但速度提高，耐久性依然重要高马力车辆 的更新 、路况改善、限载，从而造成行驶 速度上 升虽然载重变轻，但速度提高，耐久性依然重要2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer24轮胎使用条件分布图巡航速度巡航速度巡
15、航速度巡航速度 (CRUSING SPEED)轮胎载重率( LO AD )60-80 80-120石炭運搬（集積所 消費地 ）一般 （新型高出力車両 ）一般 （旧型車両 ）一般 （新型高出力車両 ）一般 （旧型車両 ）定積 （海上 CAR CARRIER高速 )100300600規制 荷重 速度変動高耐高耐高耐高耐 久胎圈久胎圈久胎圈久胎圈 /非非非 非铺铺铺铺装路面工装路面工装路面工装路面工矿矿矿矿型型型 型规规规规定定定 定载载载载重重重 重产产产产品品品 品 高速公路型高速公路型高速公路型高速公路型产产产产品品品 品高承高承高承高承载产载产载产载产品品品 品公路型产品公路型产品公路型产品公路型产品高性能新高性能新高性能新高性能新产产产产品品品 品车辆车辆车辆车辆的的的 的大型化 大型化大型化大型化 高性能化 高性能化高性能化高性能化限限限 限载载载载设计符合使用条件的轮胎选对树脂2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer25不同产品结构特点不同产品结构特点不同产品结构特点不同产品结构特点2010年 10月 13日星期三 Presentation Footer26中短途中短途中短途中短途轮轮轮轮胎早期胎
