摘要：文中对橡胶表面改性的方法进行了阐述，其中包括物理技术改性和化学技术改性。

 

　　关键词：橡胶

 表面改性 物理技术改性 化学技术改性 

　　在较多情况下，橡胶材料在日常生活、工作中的应用是通过表面和表面的性能来完成的。
橡胶表面改性是在橡胶基材性质不受影响的前提下，为了使其可以使用一些特定的用途或
特殊性能，而对橡胶的表平面性质进行改变。硅橡胶是一种表面疏水性物质，然而可以借助
器表面改性而促进表面亲水性能的提高，从而充当生物材料，使其应用范围得到扩展；以
不影响材料强度作为前提条件，通过表面改性可以使旋转轴密封圈的表面摩擦减小。按照改
性目的可以将橡胶材料表面改性分成改变表面亲水性能、该表表面摩擦性能以及改变表面粘
合性能等；根据其表面大分子的变化可分成化学改性和物理改性。文中根据橡胶材料的改性
方法对其表面改性进行分析探讨。

 

　　一、化学技术改性

 

　　橡胶表面化学技术改性是指材料表面通过化学反应剂而生成化学反应，然后使材料表
面发生化学结构的改变，促进材料某种性能的提高。这种化学技术改性属于橡胶表面的化学
改性，所涉及到的化学反应假破位复杂，如取代反应、置换反应以及环化反应等。

 

　　

1.表面卤化 

　　橡胶表面卤化包括了表面氟化、表面氯化、表面溴化、表面碘化。其中表面氟化是橡胶材
料表面通过氟气或二氟化氙接触形成化学反应，当前多以二氟化氙完成表面氟化。橡胶表面
氟化的机理是在化学反应时间延长的情况下，氟原子取代了橡胶表面的氢原子。经过试验研
究，表面氟化后增大了橡胶表面的平整性、耐腐蚀性、耐磨性与耐油性，同时也增大了橡胶
的硬度，降低了其强伸性能。表面氯化则是通过含有有机溶剂的氯化剂对橡胶表面进行处理，
进而促进橡胶表面能够和其他有机材料间的粘合力得到增强，最常用的表面氯化剂为三氯
氰酸。表面溴化则将橡胶材料浸泡在溴化物配制的酸性水溶液中，从而促使橡胶材料的表面
结构形态发生改变。研究表明：对任何硫化体系硫化胶进行表面溴化处理，均可得到相同的
作用；同时不会对硫化胶的强伸性能和硬度不会产生影响，但是对橡胶的耐磨性和耐介质
性有着明显的改善作用。表面碘化能够使橡胶接触工作面的面积减小，进而使摩擦因数减小。
 
　　

2.表面磺化 

　　橡胶表面改性方法中的表面磺化通常是在硫酸或者亚硫酸溶液中将橡胶材料浸渍的过
程。该改性方法的效果是打开橡胶表面的

C-C 键，然后在中一个[C]上接上-SO3H，图一为

其反应机理。

 

　　根据图一可知橡胶材料在进行表面磺化反应过程中有环化反应的伴随。不同于碘化反应
的是，橡胶表面经过磺化反应后的光滑度更大，增大了表面刚度。

 

　　图一

 表面磺化机理示意图 

　　

3.表面氧化和共价功能化 

　　橡胶材料的表面氧化常常是以浓硝酸、浓硫酸等强氧化性酸打开其表面的

C-C 键，经

过氧化作用，碳原子形成羧基、羟基、羰基等极性基团，从而使橡胶表面从化学惰性转变成
极性化或者活化。从而提高橡胶表面自由能，提高浸润性，促进粘合强度的增强。需要注意
的是氧化容易造成橡胶表面的细微裂痕，如果进行大批量生产，则不能够准确的掌握处理
程度，同时浓酸的大量应用会差生环境污染。

 

　　在光和热的作用下，叠氮基苯可分解形成高反应活性的氮宾介质，同时在

C-H 和 N-H

间插入，从而形成共价改性产物，形成致密的涂层。在蛋白质分析中发现，该涂层能够阻止
蛋白质的渗出。此方法在医用天然乳胶制品中应用，如医用导管、手术用手套等。

 

　　二、物理技术改性

 

　　橡胶材料的物理技术改性是借助物理技术实施橡胶表面的改性一类方法。通常，橡胶材