混炼橡胶又称胶料，其基本性能包括粘弹性能、自粘性能、硫化性能等。

一、粘弹性能（

329

页）

胶料在硫化前的加工行为，主要取决于其粘弹性能，它直接影响制品质量和生产效率。

在加工过程中，外力作用会引起胶料产生两种变形，即塑性变形和弹性变形。塑性变形为不可逆变形，去除外力后能保持已产生的变形。

弹性变形为可逆变形，去除外力后，能恢复原来形状。

胶料的粘弹性能为这两种性能的综合，它取决于两种变形特性所占比例的大小，通常用粘度、压出或压延收缩率和挺性（冷流性）等指标来表示。

胶料的粘弹性能时流变学研究的重要内容，也是胶料配方设计的主要技术参数之一。

（一）粘度、收缩率和挺性

1.

粘度

粘度时胶料可塑性的主要指标。一般来说，

粘度低，可塑性大，则胶料容易加工

。每种工艺都有其最佳粘度范围，例如注压胶料的门尼粘度（100℃）宜为30~70。

胶料粘度的测量可用毛细管流变仪、转子粘度计、塑性仪、动态方法等。

胶料粘度随温度而变化，温度升高，粘度降低。低剪切速率，填充剂对胶料粘流活化能没有影响；高剪切速率下，增加填充剂用量会降低胶料粘流活化能。

2.

收缩率

压出收缩率（或压出膨胀率）是表示胶料工艺性能的又一重要参数，它与胶料弹性有关。一般来说，

收缩率大，表示胶料弹性大，则胶料工艺性能较差

。在加工过程中，胶料收缩率指标与粘度同等重要。适当降低胶料弹性，不仅能减少压出物膨胀，而且能提高压出速度和改善压出物的外观质量。

胶料收缩率测量一般用毛细管流变仪、转柜式流变仪。

与粘度相似，胶料收缩率（膨胀率）也受剪切速率和温度等条件的影响。降低速率或升高温度，都会引起胶料收缩率下降。

3.

挺性

胶料的挺性又称抗冷流性。它是胶料半成品从成型到硫化期间保持形状稳定性的关键指标。

胶料挺性高，冷流小，则半成品形状稳定

。

一般来说，胶料门尼粘度达60时，即可保持半成品稳定，但是有时粘度很高，仍会产生冷流现象。

（二）影响胶料粘弹性能的配合因素

胶料的粘弹性能首先取决于橡胶的分子特性和结构，同时与各种配合因素有关，如填充剂类型和用量、炭黑分散度，以及增塑剂类型与用量等。

1.

炭黑和填充剂

（1）对胶料粘度的影响

炭黑粒径减小，结构度增大和用量增加，都会导致胶料粘度增大（

图

213

）。

一般情况下，炭黑用量在50重量份以上时，其结构度对胶料粘度的影响较大。提高炭黑结构度和活性，能显著降低胶料粘度并提高压出速度。在高剪切速率下，炭黑类型对胶料粘度和流变指数的影响较小。提高炭黑的分散度（延长混炼时间），也能降低胶料粘度，改善工艺性能。

（2）对收缩率的影响

炭黑能有效的降低胶料的压出收缩率。炭黑用量增加，胶料收缩率减小，压出物尺寸稳定性增加；补强性小的炭黑则影响较小。炭黑结构度也是影响收缩率降低的重要因素。增加结构度，能加快胶料压出速度，降低压出收缩，并改善压出半成品的质量。

炭黑对丁二烯橡胶胶料的收缩率影响较小，加入炭黑基本不改变胶料的收缩率。

提高炭黑在胶料中的分散度，能降低胶料压出收缩率，并改善压出半成品的质量。

2.

增塑剂（软化剂）

增塑剂（软化剂）对胶料的粘度影响较大。其作用与炭黑相反，它会显著降低胶料粘度，改善工艺性能。

为了降低粘度，异戊橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶、以及丁基橡胶，通常选用石油系增塑剂；丁腈橡胶、氯丁橡胶和其他非极性橡胶，常采用酯类增塑剂，特别是邻苯二甲酸酯和癸二酸酯等胶料还常采用氯化石蜡软化剂。

氟橡胶可使用石油类增塑剂和酯类增塑剂来降低胶料粘度。但是这些增塑剂在高温下易挥发。较理想的办法是使用低分子量氟橡胶、含氯氟烃液体、以及低聚丙烯酸酯，可使氟橡胶胶料粘度降低1/3~1/2。

低聚丙烯酸酯增塑剂，也可应用于异戊橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶，同时可在硫化过程中形成交联结构。液态橡胶，如低分子量聚丁二烯也有类似作用。

二、自粘性能（

331

页）

同种胶料两表面之间的粘合性能即称为自粘性能，它对半成品的成型和制品的性能具有重要作用。

自粘是一种扩散过程。两胶片粘合时，橡胶大分子在相互接触的界面处发生链端、链....