橡膠與以縱彈性系數(shù)(楊氏模量)來體現(xiàn)的彈性能量不同,它是指在分子鎖的緊縮和彈開產(chǎn)生的熵彈性的基礎(chǔ)上,即使對(duì)于百分之?dāng)?shù)百的變形也能夠還原的所謂的“橡膠彈性”。
根據(jù)虎克定律中所講述的,具有介于彈性體與完全流體中間的性質(zhì)的所謂的粘彈性體。也就是說,對(duì)于外力引起的變形等的舉動(dòng),受時(shí)間與溫度條件的支配,而呈現(xiàn)出蠕變和應(yīng)力緩和的現(xiàn)象。在振動(dòng)時(shí),應(yīng)力及變形發(fā)生位相差, 也顯示出滯后損失的情況,根據(jù)其大小損失的能量以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來。而且,在動(dòng)態(tài)的現(xiàn)象中,能夠看到周期依賴性,適用于時(shí)間-溫度的換算法則。
橡膠的柔軟性、彈力性、粘彈性等互相作用,顯示出能夠緩和聲音和振動(dòng)的傳達(dá)作用。所以被用在減少騷音和振動(dòng)公害的對(duì)策中。
不僅僅是橡膠,高分子材料一般情況下諸多物性都受溫度的影響,橡膠的粘彈性的傾向很強(qiáng),受溫度影響也很大??偟谜f來,橡膠在低溫的情況下,容易脆化;而在高溫的情況下,會(huì)出現(xiàn)軟化、溶解、熱氧化、熱分解、燃燒等的一系列的過程。再者,因?yàn)橄鹉z是有機(jī)物,不具有防燃性。
與塑料相同,橡膠原先也是絕緣體。被應(yīng)用于絕緣表皮等方面,由于配方的不同,電絕緣特性也受到影響,另外,也有為防止帶電,積極地降低絕緣電阻的“導(dǎo)電性橡膠”。
相對(duì)于金屬、木材、石材的腐蝕和塑料的劣化等,由于環(huán)境條件的影響引起的材質(zhì)的變化在橡膠領(lǐng)域中被稱為老化現(xiàn)象,總的說來,很難說橡膠是耐久性優(yōu)良的材料。紫外線?熱?氧?臭氧?油?溶劑?藥品?應(yīng)力?振動(dòng)等是產(chǎn)生老化的主要原因。
將橡膠的鏈狀高分子之間用硫黃等聯(lián)結(jié)起來的過程稱做加硫,由于塑性流動(dòng)的減少,提高了成形性,強(qiáng)度等諸物性也得到了提高,使用溫度的范圍得到擴(kuò)大,實(shí)用性也得到了提高。除了適用于有雙鍵的彈性體的硫黃加硫外,也有使用過氧化物的過氧化物加硫和銨加硫等。在也被稱做橡膠狀塑料的熱可塑性橡膠中,也有不需要加硫的。
合成橡膠中, 像聚氨基甲酸酯等,不需要配方劑(除了交聯(lián)劑之外)的是比較例外的,一般情況下,橡膠是需要各種各樣的配方劑的。把選擇這種配方劑的種類和添加量稱做”建立配方”,在橡膠加工技術(shù)方面,是很重要的。與用途與要求性能的相應(yīng)的實(shí)用配方的細(xì)微部分,就可以說是各個(gè)加工廠家的技術(shù)了。
其它的特性
關(guān)于原料橡膠,天然橡膠是0.91~0.93,EPM0.86~0.87是最小的,氟素橡膠在1.8~2.0是最大的。實(shí)用橡膠根據(jù)配方而不同,碳黑,硫黃的比重約是2,氧化鋅等金屬化合物是5.6等較重,有機(jī)系的配方劑大概是1,較多情況下比重是在1~2的范圍內(nèi)。再者,例外的情況,也有填充了鉛粉的遮音片等重質(zhì)量的產(chǎn)品。總得說來,與金屬等相比可以說是較輕的材料。
總的來說是偏柔軟性。雖然表面硬度較小的比較多, 但也可以得到具有像聚氨酯橡膠那樣的硬質(zhì)膠,可以根據(jù)配方的不同使其變化。
總得說來,難以透過空氣等氣體,作為密封性器材使用。丁基橡膠具有優(yōu)良的不透氣性,硅橡膠相對(duì)來說更容易透氣。
總的說來,具有防水性,吸水率比塑料大,在沸水中也可以達(dá)到百分之幾十。一方面,在耐水方面,由于溫度,浸漬時(shí)間,酸和堿的介入等因素,聚氨酯橡膠等很可能會(huì)發(fā)生加水分解。
總的說來,耐無機(jī)藥品性強(qiáng),幾乎所有的橡膠都能耐得住低濃度的堿。很多橡膠與氧化性的強(qiáng)酸接觸會(huì)變脆。雖然比較耐有機(jī)藥品酒精、乙醚等的脂肪族。但在碳化氫、丙酮、四氯化碳、二硫化碳、酚醛類等中,容易被侵入,發(fā)生溶脹變?nèi)?。另外,在耐油性方面,很多能耐?dòng)植物油,但與石油類接觸后會(huì)變形,也很容易發(fā)生膨潤現(xiàn)象。再者,也受橡膠種類、配方劑的種類和量、溫度等的影響。
是在輪胎、細(xì)帶、鞋等的領(lǐng)域中,被特別要求的特性,比起因?yàn)榛a(chǎn)生的磨損來說,粗糙磨損更是問題。氨甲酸酯橡膠,天然橡膠,丁二烯橡膠等的耐磨損性比較優(yōu)良。
指的是反復(fù)變形和振動(dòng)時(shí)的耐久性。雖然追求的是發(fā)熱難產(chǎn)生裂縫和進(jìn)展、難,但也與由于機(jī)械的作用引起的材質(zhì)的變化也有關(guān)系。SBR對(duì)于裂縫的產(chǎn)生方面,與天然橡膠相比比較優(yōu)良,但其成長速度很快、相當(dāng)差。受橡膠的種類、力的振幅、變形速度、以及補(bǔ)強(qiáng)劑的影響。
橡膠強(qiáng)度有拉伸特性(斷裂強(qiáng)度、伸力、%模量)壓縮強(qiáng)度、剪斷強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等。有像聚氨酯橡膠那樣是純橡膠具有相當(dāng)好的強(qiáng)度的膠,也有很多通過配合劑、補(bǔ)強(qiáng)劑改良后的橡膠。
指的是材料接觸到火時(shí)的著火性、燃燒速度等的比較。但,滴下性、產(chǎn)生氣體的毒性、煙的多少也是問題。因?yàn)橄鹉z是有機(jī)物,不可能不燃,但也在朝難燃化方向發(fā)展,也有像氟素橡膠和氯丁橡膠那樣具有難燃性的橡膠。
總得說來,粘合性好。溶于溶劑中,進(jìn)行涂膠加工,通過這樣的方法能具有橡膠系的粘合性。輪胎等就是根據(jù)加硫進(jìn)行接合。天然橡膠和SBR等,實(shí)際使用在橡膠與橡膠、橡膠與纖維、橡膠與塑料、橡膠與金屬等的結(jié)合中。
在橡膠的配方劑中,有一部分的安定劑和可塑劑中存在有一些有害的物質(zhì),鎘系的顏料等也應(yīng)該引起注意。