影響硅膠粘性因素有哪些？
發(fā)布日期:2021-12-07
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一切增大液體內(nèi)摩擦的因素都會使粘度增加，一切減小內(nèi)摩擦的因素都會使粘度降低。影響膠料粘度的因素很多，一般來說，主要有化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量、分子量分布、剪切速率、壓力、溫度、時間、填充補強劑和軟化劑等，其中尤以分子量、溫度和剪切速率影響最為重要。
1、配合劑
配合劑對粘度影響很大，其中以炭黑’填充劑和軟化劑（增塑劑）等尤為顯著。
炭黑會與硅膠產(chǎn)生某些物理或化學(xué)結(jié)合，阻礙硅膠分子鏈的運動和滑動，所以增加粘度。炭黑用量越大，粒徑越小，結(jié)構(gòu)性越高膠料的粘度越大。
軟化劑能降低膠料的粘度和彈性，降低脆性溫度，因而能顯著改善膠料流動性能，使膠料柔軟、壓出膨脹率減小和壓出速度的提高等。因為軟化劑能減少硅膠分子間的作用力，又起稀釋作用。在一定范圍內(nèi)，軟化劑用量越多，膠料粘度越低，膠料流動性越好。除常用的增塑劑、軟化劑外，能有效降低膠料粘度的還有石蠟、乙二醇、硬脂酸鹽、改性脂肪酸、低分子聚乙烯和熱塑性樹脂等。
2、溫度
溫度對硅膠的粘度影響很大，溫度增高，粘度下降。不同硅膠在溫度升高時，粘度下降的幅度并不一樣。
3、剪切速率
硅膠作為非牛頓流體，其粘度隨剪切速率的提高而下降。
4、分子量分布
分子量分布的影響比較復(fù)雜。一般說來，分子量分布窄的硅膠，分子鏈發(fā)生相對位移溫度范圍較窄，粘流溫度Tf較高，而分子量分布寬者，分子鏈發(fā)生相對位移的溫度范圍較寬，同時低分子量級分有增塑作用，Tf較低，工藝性能較好。
5、支鏈
生膠一般由直鏈型分子所組成，但有時也有支鏈，支鏈的存在，對硅膠的粘度有一定的影響。通過對多鏈聚合物的研究，表明多鏈聚合物對粘度的影響有兩種情況，當(dāng)支鏈相當(dāng)短時，則粘度比同等分子量的直連分子低得多，易于流動；如果支鏈很長，則粘度比同等分子量的直連分子高很多。短支鏈分子對降低膠料粘度效果很大，利用這一特性，在膠料中加入少量再生膠就能獲得很好的流動性，易壓出，膨脹率小。這是由于再生膠大多由帶不太長的支鏈的大分子所組成。
6、分子量
分子量越大，粘度越高。因為分子量越大，分子鏈越長，分子間力越大，流動越困難。
7、壓力
高聚物具有長鏈結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生較多空洞，在加工溫度下的壓縮性比普通液體大得多。在較高壓力下，體積收縮較大，自由體積減小，分子間力增大，粘度隨之增大。對高聚物來說，壓力增大相當(dāng)于降低溫度，兩者對粘度的影響可以看作是等效的。
8、時間
硅膠的粘度對時間有依賴性，這種現(xiàn)象稱為觸變性。它是指硅膠流體形變所需外力隨時間而減小的一種可逆現(xiàn)象。硅膠塑煉后，在停放過程中可塑度會隨時間而下降，加入活性炭黑或白炭黑會使膠料的觸變性表現(xiàn)的更為明顯。
9、 化學(xué)結(jié)構(gòu)
一般的說，極性硅膠的分子間力比非極性的大，前者粘度比后者大，流動性也較差。分子間力小，鏈柔順性大（玻璃化溫度Tg低）的硅膠，粘度就低，流動性好。例如順丁膠，結(jié)構(gòu)簡單，取代基均為氫，鏈段柔順性大，Tg較低（-100℃），流動性良好，甚至室溫下會出現(xiàn)“冷流”。
硅膠粘性影響因素如下：
一、煉膠工藝：
確保所有原料的分散應(yīng)盡可能地均勻,可加分散劑EF56（如加壓、正確的排膠溫度等）。尤其增粘樹脂的加入時間的控制，使軟化的增粘劑得以均勻分散，否則，只相當(dāng)于膠料中的填料而無法表現(xiàn)其粘性。
門尼
溫度
焦燒時間
二、壓延壓出過程：
溫度(穩(wěn)定、包括冷卻水、速度、強制冷卻裝置使高溫段減少但不能驟冷，薄半成品相對要冷快些也要避免水膜、卷取溫度要低；在不影響效率、麻面等的情況下，溫度（包括卷?。┰降驮胶?
避免擠出機不滿，即引入空氣。
回絲膠的使用量（適當(dāng)比例，過多或過少都會影響質(zhì)量和粘性）。當(dāng)回絲膠接近焦燒時會顯著增加氣泡和不粘。
壓延各輥溫的設(shè)置
才刀切口
部件污染（包括流道、口型板、預(yù)口型、輥道等）、接頭部位質(zhì)量較差、接頭接不牢、滾壓不均或不實等情況存在，則亦會影響到部件之間的粘性
膠漿濃度
補充加工（降低門尼、分散均勻）
部件有水、油、氣泡
冷卻水質(zhì)
濕度
空氣鹽份
疲勞粘性
摩擦
三、配方：
臨近的部件配方盡量使用相同的樹脂
與碳黑相比增加無機填料可能增加粘性
增加硬脂酸含量可能會降低粘性
增粘樹脂、不溶性硫磺等的使用
四、原材料：（硫磺、硬脂酸、防老劑等、粘合體系、增粘劑KORSIN＞SP1068＞Escorez1102＞C5、NR＞SR）
五、貯存條件 : 包括母膠、半成品停放時間，膠料和半成品的材料應(yīng)陰涼貯存、防潮防塵
1、配合劑
配合劑對粘度影響很大，其中以炭黑’填充劑和軟化劑（增塑劑）等尤為顯著。
炭黑會與硅膠產(chǎn)生某些物理或化學(xué)結(jié)合，阻礙硅膠分子鏈的運動和滑動，所以增加粘度。炭黑用量越大，粒徑越小，結(jié)構(gòu)性越高膠料的粘度越大。
軟化劑能降低膠料的粘度和彈性，降低脆性溫度，因而能顯著改善膠料流動性能，使膠料柔軟、壓出膨脹率減小和壓出速度的提高等。因為軟化劑能減少硅膠分子間的作用力，又起稀釋作用。在一定范圍內(nèi)，軟化劑用量越多，膠料粘度越低，膠料流動性越好。除常用的增塑劑、軟化劑外，能有效降低膠料粘度的還有石蠟、乙二醇、硬脂酸鹽、改性脂肪酸、低分子聚乙烯和熱塑性樹脂等。
2、溫度
溫度對硅膠的粘度影響很大，溫度增高，粘度下降。不同硅膠在溫度升高時，粘度下降的幅度并不一樣。
3、剪切速率
硅膠作為非牛頓流體，其粘度隨剪切速率的提高而下降。
4、分子量分布
分子量分布的影響比較復(fù)雜。一般說來，分子量分布窄的硅膠，分子鏈發(fā)生相對位移溫度范圍較窄，粘流溫度Tf較高，而分子量分布寬者，分子鏈發(fā)生相對位移的溫度范圍較寬，同時低分子量級分有增塑作用，Tf較低，工藝性能較好。
5、支鏈
生膠一般由直鏈型分子所組成，但有時也有支鏈，支鏈的存在，對硅膠的粘度有一定的影響。通過對多鏈聚合物的研究，表明多鏈聚合物對粘度的影響有兩種情況，當(dāng)支鏈相當(dāng)短時，則粘度比同等分子量的直連分子低得多，易于流動；如果支鏈很長，則粘度比同等分子量的直連分子高很多。短支鏈分子對降低膠料粘度效果很大，利用這一特性，在膠料中加入少量再生膠就能獲得很好的流動性，易壓出，膨脹率小。這是由于再生膠大多由帶不太長的支鏈的大分子所組成。
6、分子量
分子量越大，粘度越高。因為分子量越大，分子鏈越長，分子間力越大，流動越困難。
7、壓力
高聚物具有長鏈結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生較多空洞，在加工溫度下的壓縮性比普通液體大得多。在較高壓力下，體積收縮較大，自由體積減小，分子間力增大，粘度隨之增大。對高聚物來說，壓力增大相當(dāng)于降低溫度，兩者對粘度的影響可以看作是等效的。
8、時間
硅膠的粘度對時間有依賴性，這種現(xiàn)象稱為觸變性。它是指硅膠流體形變所需外力隨時間而減小的一種可逆現(xiàn)象。硅膠塑煉后，在停放過程中可塑度會隨時間而下降，加入活性炭黑或白炭黑會使膠料的觸變性表現(xiàn)的更為明顯。
9、 化學(xué)結(jié)構(gòu)
一般的說，極性硅膠的分子間力比非極性的大，前者粘度比后者大，流動性也較差。分子間力小，鏈柔順性大（玻璃化溫度Tg低）的硅膠，粘度就低，流動性好。例如順丁膠，結(jié)構(gòu)簡單，取代基均為氫，鏈段柔順性大，Tg較低（-100℃），流動性良好，甚至室溫下會出現(xiàn)“冷流”。
硅膠粘性影響因素如下：
一、煉膠工藝：
確保所有原料的分散應(yīng)盡可能地均勻,可加分散劑EF56（如加壓、正確的排膠溫度等）。尤其增粘樹脂的加入時間的控制，使軟化的增粘劑得以均勻分散，否則，只相當(dāng)于膠料中的填料而無法表現(xiàn)其粘性。
門尼
溫度
焦燒時間
二、壓延壓出過程：
溫度(穩(wěn)定、包括冷卻水、速度、強制冷卻裝置使高溫段減少但不能驟冷，薄半成品相對要冷快些也要避免水膜、卷取溫度要低；在不影響效率、麻面等的情況下，溫度（包括卷?。┰降驮胶?
避免擠出機不滿，即引入空氣。
回絲膠的使用量（適當(dāng)比例，過多或過少都會影響質(zhì)量和粘性）。當(dāng)回絲膠接近焦燒時會顯著增加氣泡和不粘。
壓延各輥溫的設(shè)置
才刀切口
部件污染（包括流道、口型板、預(yù)口型、輥道等）、接頭部位質(zhì)量較差、接頭接不牢、滾壓不均或不實等情況存在，則亦會影響到部件之間的粘性
膠漿濃度
補充加工（降低門尼、分散均勻）
部件有水、油、氣泡
冷卻水質(zhì)
濕度
空氣鹽份
疲勞粘性
摩擦
三、配方：
臨近的部件配方盡量使用相同的樹脂
與碳黑相比增加無機填料可能增加粘性
增加硬脂酸含量可能會降低粘性
增粘樹脂、不溶性硫磺等的使用
四、原材料：（硫磺、硬脂酸、防老劑等、粘合體系、增粘劑KORSIN＞SP1068＞Escorez1102＞C5、NR＞SR）
五、貯存條件 : 包括母膠、半成品停放時間，膠料和半成品的材料應(yīng)陰涼貯存、防潮防塵
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