生橡膠在塑煉時，置於塑煉機中的生橡膠受到機械剪下力、空氣中氧、溫度或塑解劑的作用，於是產生了複雜的物理化學反應，導致大分子鏈被切斷。 塑煉分為低溫塑煉和高溫塑煉。 在高溫條件下，空氣中活潑性很強的氧，對生橡膠分子鏈直接進行自動氧化作用，導致了氧化斷裂，生成大分子游離基。這種熱氧化裂解過程屬於自動催化氧化連鎖反應過程。在該過程中，生橡膠大分子上的氫原子被氧奪取形成游離基。在空氣充分時，游離基繼續產生氧化反應，生成大分子過氧化氫物。這種過氧化氫物很不穩定，很快分解生成相對分子質量較小的分子。
基本介紹
- 中文名：高溫塑煉
- 外文名：High temperature plasticate
- 屬於：塑煉
- 舉例：生橡膠
- 機理：熱氧化裂解
- 分步：鏈引發，鏈增長，，鏈終止
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塑煉原理
塑煉的實質
通過塑煉使橡膠長分子鏈（主鏈和側鏈）斷裂，變成分子量較小的、鏈長較短的分子結構。
塑煉方法分類如下。
①按機理分機械作用和氧的作用。
②按溫度分高溫塑煉和低溫塑煉。
③按工藝分機械塑煉法和化學塑煉法。
橡膠產生高彈性的原因
橡膠是高分子化合物，相對分子質量由幾十萬至一百多萬不等，平均相對分子質量可達35萬。它是由許多細而長的分子鏈構成的，主鏈通常是C-C鍵，各個鏈節都在不停地運動著，同時化學鍵和原子也都在不斷地旋轉和振動，這些分子鏈具有很大的柔順性和移動性。常態下捲曲成不規則的線團，當受到外力拉伸時，分子鏈就會伸展，外力去掉後分子鏈又恢復了捲曲收縮狀，在巨觀上人們就看到了伸長和回復，即產生彈性。
塑煉的目的
生膠是線型的高分子化合物，在常溫下大多數處於高彈態。高彈性是橡膠及其製品的最寶貴性質，然而生膠的這一寶貴性質卻給製品的生產帶來極大的困難。如果不首先降低生膠的彈性，在加工過程中，一方面各種配合劑無法在生膠中分散均勻，另一方面，大部分機械能將消耗在彈性變形上，不能獲得人們所需的各種形狀。所以為了滿足各種加工工藝的要求，必須使生膠由強韌的彈性狀態變成柔軟而具有可塑性的狀態，這種使彈性生膠變成可塑狀態的工藝過程稱作塑煉。
塑煉的目的主要是為了獲得適合各種加工工藝要求的可塑性，即降低生膠的彈性，增加可塑性，獲得適當的流動性，使橡膠與配合劑在混煉過程中易於混合分散均勻；同時也有利於膠料進行各種成型操作。此外，還要使生膠的可塑性均勻一致，從而使製得的膠料質量也均勻一致。
隨著生膠可塑性的增大，硫化膠的機械強度、彈性、耐磨耗性能、耐老化性能下降，因此，塑煉膠的可塑性不能過大，應避免生膠的過度塑煉。
近年來，隨著合成橡膠工業的發展，許多合成橡膠在製造過程中控制了生膠的初始可塑度，在加工時可不經塑煉而直接進行混煉。
高溫塑煉機理
高溫塑煉時，橡膠分子與氧可直接進行氧化反應，致使橡膠分子鏈降解。這種熱氧化裂解過程屬於自動催化氧化連鎖反應，分三步進行。
第一步，鏈引發。氧奪取橡膠分子鏈上的氫原子生成自由基：
RH+O2→R·+HOO·
第二步，鏈增長。橡膠分子鏈自由基與體系中的其他橡膠分子產生一系列的氧化反應，生產橡膠分子氫過氧化物：
R·+O2→ROO·
ROO·+RH→ROOH+R·
R·+O2→ROO·
ROO·+RH→…
第三步，鏈終止。橡膠分子氫過氧化物在高溫下極不穩定，立即分解生產分子量較小的穩定分子：
ROOH→分子鏈較短的穩定產物。
