在橡膠加工的工藝過(guò)程中,其流變性質(zhì)主要是橡膠的粘度、彈性記憶和斷裂過(guò)程中的力學(xué)特性,簡(jiǎn)稱為斷裂特性。從橡膠材料的本質(zhì)來(lái)講,加工性能的變化,主要是由于膠料的相對(duì)分子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量分布和長(zhǎng)支鏈支化作用的結(jié)果。到目前為止,人們對(duì)橡膠的斷裂特性的研究主要集中在煉膠這一工藝過(guò)程中。
在煉膠加工過(guò)程中,膠料發(fā)生著大形變和小形變,因此,其形變并非平緩和穩(wěn)定,而是有屈服流動(dòng)與破裂,在加工條件下的形變,還常常超過(guò)其斷裂極限。橡膠膠料的許多基本流變特性并不能說(shuō)明生橡膠的斷裂特性,于是就采用了“干酪狀”和“橡膠狀”等術(shù)語(yǔ)來(lái)描述其斷裂特征。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知,“干酪狀”或“破棉絮狀”的膠料難以進(jìn)行塑煉和混煉,炭黑補(bǔ)強(qiáng)-填充劑不易分解。有的觀點(diǎn)認(rèn)為,加工性能好的橡膠,應(yīng)是塑性和彈性適當(dāng)結(jié)合的膠料。雖然人們對(duì)硫化膠進(jìn)行過(guò)不少的斷裂分析,但卻很少有人去對(duì)生橡膠進(jìn)行斷裂分析。在外國(guó),托基塔(To Kita)等人則對(duì)生橡膠的斷裂過(guò)程從力學(xué)角度作了非常重要的研究,并吧斷裂特性與生橡膠的加工性能和分子結(jié)構(gòu)特征聯(lián)系起來(lái)。簡(jiǎn)而言之,生橡膠的斷裂特性主要是扯斷伸長(zhǎng)率、彈性和塑性。橡膠在工業(yè)應(yīng)用中,以測(cè)定生橡膠的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率這兩個(gè)力學(xué)參數(shù)來(lái)表征其斷裂過(guò)程。
橡膠的斷裂特性與其分子結(jié)構(gòu)有著如下的關(guān)系:相對(duì)分子質(zhì)量分布寬,其加工工藝性就好;如果相對(duì)分子質(zhì)量分布窄,那么,隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大,彈性就增高。這對(duì)橡膠來(lái)說(shuō)就顯得干澀,沒(méi)有粘性,會(huì)在煉膠機(jī)輥距處被壓成碎片和碎渣,很難加工;分子鏈支化程度增加,則彈性增大,加工困難�?梢哉f(shuō),橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量分布和分子鏈支化程度是生橡膠斷裂特性的主要影響因素,而斷裂特性則是影響煉膠加工工藝性能的主要因素。