Page 46 - 《CHINA RUBBER/PLASTICS INTELLIGENT MANUFACTURING AND ENV.PROTECTION》2018.5
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技术与装备
T echnology & equipment
谱。可以观察到生成了羰基化和羟基化(氧化作用) 间,EPDM就产生了明显交联,实际上,这种交联的效
官能团及不饱和度(交联)相关损失(t,1 4/966, 率与化学交联的相当。尽管联合物有差别,但氧化/断
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c,1~4/728和1~2/910cm )(本文还说明了热老化及 链反应实际上几科在相同时间发生。当放置时间较长
胶片厚度方向的IR谱图)。 时,由于断链逐步起作用,则可以看出交联密度的缓
慢变化。
图4 EPDM生胶在加速老化时的凝胶含量及溶胀
图3 未交联BR加速光老化过程中透过胶片的透射IR光谱 1.4.1 聚合物溶液的密度
采用精 确的密度计 (例如 ,Anto nn Pa ar
至于观察到在氧化官能基因之间,羟基吸收接近
DMA58),可观察到(从图5看出),由于交联/未溶解
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1710cm ,其高的吸收系数是断裂反应产物的典型特
聚合物的形成,聚合物溶液(为交联聚合物+溶剂)的
征,所有羰基团形成的动力学曲线(宽带)是测定老
密度在加速老化过程中快速降低。然而,较长时间的
化时断链的第一种方法。通过测量与反应性气体或挥
放置之后,溶液的最终浓度与纯溶剂的很相似,我们
发性化合物(SF4或CH3COCI)的反应可进行更精确测
可以再次看到,由于断链反应生成短/可溶聚合物链,
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量,1710cm 处的光谱迁移到1800~1810cm 处(酸氟
而溶剂密度提高。
化物或酸氟化物的衍生物),但获取动力学曲线形状
很相似。
但随着聚合物的不同,利用FT-IR分析的其他
官能基团还可与断链相关(甲酸酯、乙烯基团乙醛
等......)。
其他分析方法(分子体积值排除色谱法、溶液或
固态黏度测量、不同链端(聚合物本身,甲基酮等)
检测用NMR)也可研究链段反应,也有许多用色谱法分
析挥发性产物的报道。 图5 未交联EPDM溶液密度在加速光老化时的评估
1.3.2 交联 1.4.2 结晶能力
在绝大多数聚合物降解中对交联的评估并不普 未交联聚合物如果最初有结晶部分时,则在交联
遍,因为它通常是个很次要的过程,然而,它在弹性 后其结晶能力会下降,所以SAXS或DSC等分析方法可用
体材料中却是十分重要的过程。以下的分析方法可用 于分析老化时的交联。例如,图6表示出EPDM和聚-环
于橡胶工业中来加工没有化学交联式或充分配合(填 辛烯老化时的结晶度下降情况。
充和硫化)的弹性体的分析。 1.4.3 溶胀溶剂DSC分析
1.4 凝胶含量和溶胀 通过DSC常能压分当溶剂在物理网络中受限或不
这两种方法在橡胶工业中常用于分析化学硫化的 受限时,溶剂的热力学性能。所以,DSC可用来观察
有效性。 交联状态,因为当交联程度增大时,受限溶剂的深度
从图4可看出,在加速条件下放置相当短的时 迁移(冰点)会提高(另一个结果是,随着网络越来
18 橡塑智造与节能环保 2018年 总第17期 第2卷 第5期