2.特種膠管

根據(jù)特殊的使用條件和輸送介質(zhì)要求制作。具體有耐熱、耐油或耐酸、堿或其他功能膠管。對于特種膠管來說，其配方中起主要作用的是橡膠的選擇以及硫化體系。補(bǔ)強(qiáng)填充劑炭黑的作用仍然與普通膠管相同，主要是影響橡膠的強(qiáng)伸性能、耐磨性以及加工性能，對耐熱、耐油、耐酸堿等無直接影響，但對防靜電或?qū)щ姽δ苡欣ｋS炭黑配合量的增加和導(dǎo)電炭黑的加人，膠料比電阻降低。

(1) 耐熱膠管 硫化膠的耐熱性決定橡膠制品的最高使用溫度和時間，而耐熱性主要取決于所用聚合物的類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。所有耐熱聚合物的共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它們具有不易起反應(yīng)的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)，主鍵具有較高的鍵能，鍵能越高，其耐熱性越好。各種橡膠都具有各自的使用溫度范圍，制品的使用溫度一般不能超出該制品所用橡膠允許的最高使用溫度，所以只能根據(jù)橡膠制品的使用溫度選擇相應(yīng)的耐熱橡膠。硫化體系的選擇是僅次于橡膠的重要影響因素。不同硫化體系形成不同的交聯(lián)鍵結(jié)構(gòu)，而不同的交聯(lián)鍵網(wǎng)絡(luò)類型對橡膠耐熱性也是不同的。鍵能愈大，硫化膠的熱老化性愈好。吸氧速度愈慢，硫化膠的耐熱老化性能亦愈好,如:碳-碳鍵比單硫鍵鍵能高，多硫鍵比單硫鍵的鍵能高，吸氧速度慢，所以耐熱性好，反之較差。選用過氧化物硫化,或用有效、半有效硫黃硫化體系的硫化膠，形成較多的碳-碳鍵和單硫鍵，較少的多硫鍵，所以在同種橡膠制品中耐熱性較好。

對于填充體系而言，一般無機(jī)填料比炭黑有更好的耐熱性，例如:白炭黑、活性氧化鋅、氯化鋁等。在丁腈膠料中，炭黑的粒徑越小。即比表面積越大,則硫化膠的耐熱性越差，所以耐熱橡膠制品配方往往選用無機(jī)填料，或硬質(zhì)高耐磨炭黑與無機(jī)填料、軟質(zhì)炭黑并用的填充補(bǔ)強(qiáng)體系。這樣既照顧到耐熱性,也保證了對基本物性的要術(shù)。另外，在耐熱橡膠配方中，如選用過氧化物硫化體系，過氧化物又含有酸性基團(tuán)，如過氧化二苯甲酰(BPO), 如選用酸性填料，如混氣槽黑，則硫化沒有影響，比較合適。但若選用無酸性基團(tuán)而為減性的爐法發(fā)黑時，則會消耗部分BPO的酸性而對其硫化有不良影響。相反，如選用過氧化二異丙苯(DCP) 硫化劑時，則堿性爐法炭黑幾乎沒有影響，而此時若使用酸性填料或酸性炭黑則妨礙其硫化。對耐熱膠管來說，耐熱性雖然是要達(dá)到的特殊性能，但作為膠管基本功能要求的力學(xué)基本物性，是一切配方考慮的前提。炭黑是硫化膠基本的、比較理想的補(bǔ)強(qiáng)劑，各種制品一般都要使用，這就要求在配方設(shè)計(jì)時綜合各種因素，揚(yáng)長避短，滿足各方面的使用要求。

(2)耐油膠管 耐油膠管除要滿足作為膠管的基本力學(xué)性能要求外，突出的是要滿足耐抽性能要求。橡膠的耐油性是指硫化膠抗油類作用的能力，即當(dāng)橡膠制品與各種油液長期接觸時，油液能滲透到橡膠中使之膨脹(或稱體積增大)，或者油類介質(zhì)可以從硫化膠中抽出可溶性配合劑(如增塑劑)，導(dǎo)致硫化膠(或稱體積減小)。所有的油有機(jī)油、液壓油、發(fā)動機(jī)油、燃油油類。耐油性的評價，通常是用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)油測定硫化膠在油中、在規(guī)定的溫度和時間浸泡后的體積(或質(zhì)量)變化的百分率，或硬度變化的百分率(或差值)。

硫化膠的耐油性主要取決于橡膠、硫化體系以及所用油的化學(xué)性質(zhì)。油類通常是非極性的，所以含有極性基團(tuán)的橡膠，如:丁腈橡膠、氯丁橡膠，兩者極性相差較大，對非極性的油類有良好的穩(wěn)定性。再者橡膠的硫化體系對改善耐油性有重要影響。

一般說來，耐油性隨交聯(lián)密度的增加，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中自由體積的減小而使油的滲入和擴(kuò)散困難，從而增加耐油性。另外，與交聯(lián)鍵的類型亦有關(guān)，用過氧化物硫化或有效硫黃硫化的膠料(如丁腈膠)比用普通硫黃硫化體系的膠料的耐油性要好。

對作為填充補(bǔ)強(qiáng)劑的炭黑而言，雖無直接影響，但間接影響耐油性，主要表現(xiàn)在兩個方面，一方面是增加炭黑的使用分?jǐn)?shù)，降低了膠料中橡膠的體積分?jǐn)?shù)，可以提高膠料的耐油性:另一方面填充的炭黑都具有活性，而且活性越高可增加硫化膠的交聯(lián)密度，增強(qiáng)橡膠分子之間的結(jié)合力，從而增強(qiáng)了抗油滲透和膨脹能力，所以提高了橡膠制品的耐油性能。因此若從耐油性的角度說，在膠料中填充的炭黑粒子越小，活性越高。但在實(shí)際應(yīng)用中，往往要求耐油的膠管也同時在溫度較高的條件下使用，所以同時要求既耐油也耐熱，這就要綜合考慮產(chǎn)品的實(shí)際使用條件和加工工藝，往往采取硬質(zhì)高耐磨炭黑和軟質(zhì)通用、快壓出半補(bǔ)強(qiáng)等炭黑并用的方法。軟質(zhì)炭黑品種加工性能也比較好，特別是擠出膠管，如使用粒子居中、結(jié)構(gòu)稍高的快壓出(N550) 炭黑則制品尺寸穩(wěn)定、表面光滑，是常選用的炭黑品種之一，炭黑用量為30~50份。

當(dāng)炭黑的補(bǔ)強(qiáng)性越大，其硫化膠的抗溶脹性越好，耐油性能也提高。在不影響其他性能前提下，可適當(dāng)增加炭黑和填充劑用量。

(3)耐酸、堿膠管 耐酸、堿膠管長期使用在與化學(xué)藥品接觸的場合。化學(xué)藥品主要是各種酸、堿、鹽溶液，由于它們對橡膠制品的氧化作用，常常引起橡膠和配合劑的分解，近成硫化膠的腐性或引起橡膠的溶脹。對耐酸、堿要求不高的膠管，可采用天然橡膠或與丁腈橡膠、氯丁橡膠并用;對接觸腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)的膠管，可選用丁基橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、氟橡膠等特種橡膠。采用的硫化體系要本著增加交聯(lián)密度、提高硫化膠的彈性模量的原則，是提高硫化膠耐化學(xué)腐蝕介質(zhì)的重要措施。耐化學(xué)腐蝕介質(zhì)的膠料配方所選用的填充劑應(yīng)具有化學(xué)惰性，不易和化學(xué)腐蝕介質(zhì)反應(yīng)，不被浸蝕，不含水溶性電解質(zhì)等。炭黑對化學(xué)腐蝕介質(zhì)一般比較穩(wěn)定，添加炭黑也增加了膠料的交聯(lián)密度，提高硫化膠的彈性模量，對提高膠料的耐腐蝕性能有利。根據(jù)膠料的力學(xué)性能要求選擇炭黑的品種和填充量(如根據(jù)硬度要求決定炭黑填充分?jǐn)?shù))。膠管配方中一般選用高耐磨炭黑或半補(bǔ)強(qiáng)發(fā)黑，或兩者并用效果更好。其他填料可選用硫酸鋇、陶土等。在保證物理性能和加工性能的前提下，可適當(dāng)增加填充補(bǔ)強(qiáng)劑的用量，減少含膠率，可提高制品的耐酸、堿性。