工业运输带的高弹性是由卷曲大分子的构象熵变化而造成的,理想的弹性体除去外力后能立即恢复原状,然而真实的橡胶,分子间有作用力会妨碍分子链段的运动,表现为黏性,作用于橡胶大分子上的力,一部分用于克服分子间的黏性阻力,另一部分则使橡胶分子链变形,产生高弹性,所以确切地说橡胶的弹性应力为黏弹性,即有高弹性,又有黏性;
橡胶分子结构与弹性的关系:分子量越大,对弹性没有贡献的游离末端数量越少,分子链内彼此缠结而导致的准交联效应增加,因此分子量大有利于弹性的提高分子量分布,窄的高分子量级分多,对弹性有利,分子量分布宽的则对弹性不利;
在常温下不易结晶的由柔性分子链组成的高聚物,分子链的柔性越大,弹性越好,因为分子链的柔顺性越大,越容易改变分子链的构象,使分子链的构象形态数增大,橡胶产生结晶后,分子链排列紧密有序,使分子间作用力增大,因而增加了分子链运动的阻力,使弹性变差,反式结构中,分子链规整性好,结晶度高,因而在常温下不显示高弹性;
在通用聚酯输送带橡胶中,由于空间位阻效应大,阻碍分子链段运动,故弹性较差,而极性类橡胶,由于分子间作用力较大而使弹性有所降低;
硫化体系与弹性的关系:随交联密度增加,硫化胶的弹性增大并出现最大值,随后交联密度继续增大,弹性则呈下降趋势,因为适度的交联可减少分子链滑移而形成的不可逆形变,有利于弹性提高,交联过度会造成分子链的活动受阻,而使弹性下降,由此可见,硫化剂和促进剂的用量要适宜,常温下,由于多硫键键能较小,对分子链段的运动束缚力较小,因而回弹性较高,但在高温下的压缩永久变形却和常温下的回弹性恰恰相反:键能高的在高温下的压缩永久变形比多硫键小,原因是在高温下多硫键容易被破坏;
填充体系与弹性的关系:硫化胶的弹性完全是由橡胶大分子的构象变化所造成的,所以提高含胶率是提高弹性最直接、最有效的方法,因此为了获得高弹性,应尽量减少输送带产品中填充剂的用量,增加生胶含量。但为了降低成本,应选用适当的填料,经大量试验表明:粒径小、表面活性大、结构度高的炭黑对硫化胶的弹性都有不利的影响,无机填料中白炭黑的影响和炭黑相似,有些惰性填料,对硫化胶弹性的影响较小,一般说来,硫化胶的弹性随填料用量增加而降低;
增塑体系与硫化胶弹性的关系:一般说来,随软化剂或增塑剂用量增加弹性下降,所以在高弹性橡胶制品中,应尽量不加或少加软化剂,软化剂对弹性的影响与其和橡胶的相容性有关,软化剂与橡胶的相容性越差,硫化胶的弹性越差,应该指出,许多橡胶皮带制品都是在动态负荷条件下工作的,因此用动态黏弹性来评价和预测这些制品的弹性更为直接、有效,相关性更好;
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