橡胶材料低温会变脆的原因

　　橡胶材料的冲击吸收功随温度的降低而降低，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象称为低温脆性。橡胶具有在低温下分子运动减弱时，该橡胶会变硬，弹性变差，脆性变大的性质。橡胶属高分子聚合物在低于其橡胶玻璃化转变温度的温度下，显示出高分子链段的运动冻结、变成玻璃的性能，没有弹性，很脆。

　　橡胶低温脆性，厚度不同脆度也不同。在相同的低温条件下，薄部分的脆度先于厚部分。因此利用毛刺和主体厚度不同引起的脆性梯度，抓住毛刺脆、主体不脆的时间差，对产品施加摩擦、冲击、振动等外力，消除毛刺。此时产品主体还处于弹性状态，不受损伤。之后。喷射介质的应用进一步提高了裁剪效果。材料的冲击吸收功随温度的降低而降低，当试验温度低于Tk时，冲击吸收功显著降低，材料由韧性态变为脆性态，这种现象称为低温脆性。
 

　　橡胶脆性温度的影响因素

　　1、选择耐寒性好的生胶是耐寒的关键，橡胶的耐寒性能主要取决于橡胶的品种。

　　非晶橡胶的玻璃化转变温度低，耐寒性优异。对于结晶性橡胶，耐寒性需要考虑玻璃化转变温度的高低、结晶性。提高橡胶分子链柔软性、减少分子间力和空间位阻、减弱高分子链规整性的橡胶成分和结构因素有利于提高橡胶的耐寒性。

　　2、橡胶并用是橡胶配方设计中调节耐寒性的常用方法，如SBR与BR并用，NBR与NR、CO、ECO并用，可以提高橡胶的耐寒性。

　　交联键的类型影响橡胶的耐寒性。天然橡胶使用传统的硫化体系时，硫的使用量增加，剪切模量上升到30份，玻璃化转变温度也上升(可以上升到20~30)。

　　3、选择合适有效的硫化体系，使橡胶玻璃化转变温度比传统硫化体系降低7。因此，NR和SBR、DCP硫化具有最高耐寒性，秋兰姆硫化时耐寒性降低，硫/次磺酰胺类促进剂耐寒性最差。

　　这种差异是因为，用硫磺硫化时，与聚硫键一起生成分子内交联键，发生环化反应，导致链段活动性降低，弹性模量提高，玻璃化转变温度上升。减少硫的使用量，使用半有效或有效的硫化体系，多硫键的数量减少，主要生成单硫醚键和二硫键，降低硫在分子内结合的可能性，因此玻璃化温度上升幅度多的硫键变小。

　　4、过氧化物和辐照硫化时，过氧化物硫化胶体积膨胀系数较大，因此其耐寒性优于有效硫化体系和传统硫化体系。

　　体积膨胀系数大有利于增加块体作用的自由空间，降低玻璃化转变温度。另外，在过氧化物硫化的情况下，形成牢固且短的C-C交联键，但在硫硫化的情况下，形成牢固度小、长度大的多硫化物键，因此变形时应该克服的分子间力变得更大，并且弱的键产生应变，滞后损失增加也就是说，在用硫磺硫化的橡胶中，分子间的作用力大得多，这是硫化橡胶耐寒性差的理由。