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聚氨酯橡胶的黏弹性介绍

来源: 时间:2022-05-11 09:07:00 浏览次数:

聚氨酯橡胶作为高分子化合物不同于低分子物 质,不仅具有类似液体的流动性,而且具有类似固体 的能产生可逆变形的弹性,这种性质称为橡胶的黏 弹性。橡胶在外力作用下,若很快变形到一定值,然 后保持这个值不变,则其所受的应力随时间的增加 而减小。这种现象叫应力松弛。这是因为伸长了的 橡胶为适应外力而进行了分子重排的结果。应力松 弛时间长短反映了分子重排的难易,时间长则表示 分子内聚力大,难于重排,即黏度大,流动性差。应 力松弛时间与以下因素有关:
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(1)胶料分子量。松弛时间随胶料分子量增大 而延长。塑炼能降低分子量,故也调节了胶的应力 松弛过程,缩短了应力松弛时间。从这个意义上讲, 塑炼的目的是适当调节胶料的松弛时间,从而改善 其操作性。

(2)温度。松弛时间随温度升高而缩短。生产 实践中也可通过控制温度的高低来调节松弛时间。

(3)外力作用。外力作用对应力松弛时间也有 显著的影响。对同一种物料,如果外力作用时间短 (比物料松弛时间短得多),则表现为较硬,主要呈 弹性态,弹性恢复量也较大;相反,如果外力作用时 间长,则物料以流动为主,显得柔软,弹性恢复量较 小,胶体表面光滑。因此,调节机器转动速度或较常 用的调节温度,可以控制胶体受力时间的长短,这是 制得良好产品的一个重要工艺。

利用胶料的应力松弛时间长短可直接估计其工 艺性能。当胶料的分子量一定时,在不同温度下,胶 料在压制中可能出现4种情况:①温度较低,胶料较 硬,弹性高,松弛时间长,胶料停留时间长,产生滑 动,这会延迟操作。②温度适宜,胶料能正常覆盖、 包裹、分散均匀,既有塑性流动,又有适当的弹性变 形,这有利于生产操作。③随温度的升高,松弛时间 缩短,流动性增加,分子间力减小,强度降低,胶料不 能正常分散,出现脱胶、缺胶或破裂,此为临界状态, 无法进行操作,生产中应该避免出现。④在较高温 度下,胶料呈液体状态,塑性流动,其塑性和弹性均 良好,很适宜操作。以上4种情况,在生产中都可能 出现,操作中应严格控制掌握好工艺条件,使胶料处 于②、④种情况下加工生产,防止向①、③种情况过 渡。

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