Page 128 - 《橡塑技术与装备》2025年4期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

与二氧化硅类似的作用，能够吸附硅橡胶大分子，防 增加，这是由于晶体 - 晶体滑移效应导致单晶在外加
止其结晶，并为 BR/VMQ 共混胶提供更好的机械性能。 应变场中发生变形，从而产生高能耗。
然而，橡胶不仅在密封应用中发挥着主要作用。
轮胎和减震器、宇航服鞋底和输电电缆盖的开发也具
有重要的实际意义。然而，在所有这些应用中，橡胶
大分子的结晶即使存在，也是一个小问题。例如，结
晶相只会对损耗因子值产生轻微影响（图 6）。事实上，
结晶相的形成可能对许多应用有利。结晶相的存在通
过增加橡胶在伸长过程中的模量来影响橡胶的机械性
能，这可能会带来更好的耐久性和耐磨性，从而延长
橡胶轮胎、鞋底或电缆盖的使用寿命。结晶高顺式 BR
的 Tg 较低，因此在选择 BR/VMQ 混合物的 BR 类型时，
图 4 两种不同丁二烯橡胶的 DSC 热曲线图 ：高顺式钕 最好仔细考虑该橡胶部件在火星上的最终用途。
丁二烯橡胶和中顺式锂丁二烯橡胶

3 聚合物 ：太空污染物
火星之旅本身就是一次极具挑战性的冒险 ：长达
六个月的真空太空之旅，完全暴露在太阳和银河辐射
以及巨大的温差之下。在这样的环境中，聚合物的一
种特殊性质开始发挥关键作用，即放气。放气是指从
聚合物材料的主体中释放出挥发性微粒，这些微粒会
吸附在周围元素的表面，从而污染周围的所有元素。
因此，聚合物放气会对航天器使用的敏感设备造成严
重威胁，例如会影响负责导航的光学传感器。
为防止出现这种情况，所有在太空中使用的
图 5 amBR-VMQ-N330-30 和 crBR-VMQ-N330-30 胶
聚合物材料和黏合剂都要根据美国宇航局制定的
料的 DMA 分析图，显示其储存（E'）和损耗（E"）模量
ASTME595 标准进行测试。该标准详细描述了材料在
真空中受热时的放气测试。释放出的挥发物会被量化
并收集起来做进一步的化学分析。根据该测试结果，
聚合物材料可用于太空应用。实际上，最终用户决定
接受或拒绝接受测试材料的标准。不过，从历史上看，
总 质 量 损 失 为 1.00%， 收 集 的 挥 发 性 可 凝 结 物 质 为
0.10%。
聚合物材料中存在不同来源的挥发性物质。它们
可能是聚合反应的残留物，如溶剂、引发剂、抑制剂、
催化剂等。它们也可能来自聚合物材料的复合、加工
和成型阶段，如抗氧化剂、加工助剂、脱模剂、增塑剂、
图 6 amBR-VMQ-N330-30 和 crBR-VMQ-N330-30 化
硫化剂、偶联剂等。最后，它们可能是在太空中由高温、
合物的 DMA 分析图，显示其损耗因子（tanδ）
辐射或化学反应引发的聚合物链降解或解聚的产物 ；
例如，由地球周围的原子氧引发的降解或解聚。由于
相比之下，基于高顺式 BR 牌号的 crBR-
VMQ-N330-30 样品在冷结晶和晶粒熔化之间的温度 潜在的挥发性物质来源种类繁多，为太空应用设计的
聚合物材料在应用前通常要经过额外处理以去除挥发
范围内显示出存储（E'）和损耗（E"）模量值的显著
性物质。这通常需要在真空室中进行脱气处理，并伴

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