橡膠材料低溫會變脆的原因

　　橡膠材料的沖擊吸收功隨溫度的降低而降低，材料由韌性狀態變為脆性狀態，這種現象稱為低溫脆性。橡膠具有在低溫下分子運動減弱時，該橡膠會變硬，彈性變差，脆性變大的性質。橡膠屬高分子聚合物在低于其橡膠玻璃化轉變溫度的溫度下，顯示出高分子鏈段的運動凍結、變成玻璃的性能，沒有彈性，很脆。

　　橡膠低溫脆性，厚度不同脆度也不同。在相同的低溫條件下，薄部分的脆度先于厚部分。因此利用毛刺和主體厚度不同引起的脆性梯度，抓住毛刺脆、主體不脆的時間差，對產品施加摩擦、沖擊、振動等外力，消除毛刺。此時產品主體還處于彈性狀態，不受損傷。之后。噴射介質的應用進一步提高了裁剪效果。材料的沖擊吸收功隨溫度的降低而降低，當試驗溫度低于Tk時，沖擊吸收功顯著降低，材料由韌性態變為脆性態，這種現象稱為低溫脆性。
 

　　橡膠脆性溫度的影響因素

　　1、選擇耐寒性好的生膠是耐寒的關鍵，橡膠的耐寒性能主要取決于橡膠的品種。

　　非晶橡膠的玻璃化轉變溫度低，耐寒性優異。對于結晶性橡膠，耐寒性需要考慮玻璃化轉變溫度的高低、結晶性。提高橡膠分子鏈柔軟性、減少分子間力和空間位阻、減弱高分子鏈規整性的橡膠成分和結構因素有利于提高橡膠的耐寒性。

　　2、橡膠并用是橡膠配方設計中調節耐寒性的常用方法，如SBR與BR并用，NBR與NR、CO、ECO并用，可以提高橡膠的耐寒性。

　　交聯鍵的類型影響橡膠的耐寒性。天然橡膠使用傳統的硫化體系時，硫的使用量增加，剪切模量上升到30份，玻璃化轉變溫度也上升(可以上升到20~30)。

　　3、選擇合適有效的硫化體系，使橡膠玻璃化轉變溫度比傳統硫化體系降低7。因此，NR和SBR、DCP硫化具有最高耐寒性，秋蘭姆硫化時耐寒性降低，硫/次磺酰胺類促進劑耐寒性最差。

　　這種差異是因為，用硫磺硫化時，與聚硫鍵一起生成分子內交聯鍵，發生環化反應，導致鏈段活動性降低，彈性模量提高，玻璃化轉變溫度上升。減少硫的使用量，使用半有效或有效的硫化體系，多硫鍵的數量減少，主要生成單硫醚鍵和二硫鍵，降低硫在分子內結合的可能性，因此玻璃化溫度上升幅度多的硫鍵變小。

　　4、過氧化物和輻照硫化時，過氧化物硫化膠體積膨脹系數較大，因此其耐寒性優于有效硫化體系和傳統硫化體系。

　　體積膨脹系數大有利于增加塊體作用的自由空間，降低玻璃化轉變溫度。另外，在過氧化物硫化的情況下，形成牢固且短的C-C交聯鍵，但在硫硫化的情況下，形成牢固度小、長度大的多硫化物鍵，因此變形時應該克服的分子間力變得更大，并且弱的鍵產生應變，滯后損失增加也就是說，在用硫磺硫化的橡膠中，分子間的作用力大得多，這是硫化橡膠耐寒性差的理由。