Jak poprawić odporność na zimno materiałów gumowych?

W celu poprawy odporności na zimno materiałów gumowych, naukowcy zastosowali różne metody. Metody te obejmują głównie kopolimeryzację i modyfikację chemiczną gumy, mieszanie gumy, dodawanie plastyfikatorów, racjonalny dobór systemów wulkanizacji i napełniania itp.

1. Kopolimeryzacja i modyfikacja chemiczna gumy Kopolimeryzacja i modyfikacja chemiczna gumy to skuteczne metody poprawy odporności na zimno materiałów gumowych. Poprzez wprowadzenie monomerów z dużymi grupami bocznymi do kopolimeryzacji, można zakłócić regularność łańcuchów molekularnych gumy i obniżyć ich Tg i Tb. Na przykład, wprowadzenie monomerów o elastycznych strukturach do cząsteczek fluorogumy może zwiększyć elastyczność łańcuchów molekularnych, zmniejszyć siły międzycząsteczkowe, a tym samym poprawić odporność na zimno fluorogumy. Ponadto, metody modyfikacji chemicznej, takie jak epoksydacja i izomeryzacja, mogą być wykorzystane do zmiany struktury łańcuchów molekularnych gumy i poprawy ich odporności na zimno.

Mieszanie gumy jest powszechną metodą regulacji odporności na zimno w projektowaniu receptur gumowych. Łącząc różne rodzaje gumy, można kompleksowo wykorzystać ich poszczególne zalety w celu poprawy odporności na zimno materiałów gumowych. Na przykład, połączenie kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) z kauczukiem butadienowym (BR) może poprawić odporność na zimno gumy. Dzieje się tak dlatego, że SBR i BR mają niższe Tg i dobrą elastyczność łańcucha molekularnego i mogą nadal zachować pewien stopień elastyczności w niskich temperaturach.

Dodawanie plastyfikatorów jest jednym ze skutecznych środków poprawy odporności na zimno materiałów gumowych. Plastyfikatory mogą zwiększyć elastyczność łańcuchów molekularnych gumy, zmniejszyć siły międzycząsteczkowe i ułatwić ruch segmentów molekularnych. W niskich temperaturach plastyfikatory mogą działać jako smary, zmniejszając tarcie i opór między łańcuchami molekularnymi gumy, tym samym poprawiając odporność na zimno gumy. Powszechnie stosowane plastyfikatory obejmują plastyfikatory rozpuszczalnikowe na bazie węglowodorów naftowych i plastyfikatory nierozpuszczalnikowe.