机械力的作用

    橡胶置于炼胶机中塑炼时，会受到炼胶机辊筒间的剪切力作用，分子链会被拉直，并使分子链在中间部位发生断裂。

    机械断链一般只对一定长度的橡胶分子链有效，一般分子量小于1x105的天然橡胶和分子量小于3x105 的顺丁橡胶的分子链基本上不会受机械力作用而断裂。这是因为分子链长的橡胶分子内聚力大，机械作用产生的切应力亦大，则机械断裂的效果亦好。而不同橡胶在分子量小到一定程度后，因内聚力小，链段相对运动容易，机械力作用产生的切应力小，则不足以使其断裂。由于机械力作用主要是使分子量较大的橡胶分子断裂，而对分子量小的不起作用，因此，在机械力作用下，橡胶平均分子量变小的同时，分子量分布会变窄，而且塑炼后分子量很低的级分较少。

    橡胶塑炼时，分子链断裂的概率与作用于橡胶分子链上的剪切力成正比，而与胶料温度成反比。温度越低，橡胶分子间内聚力越大，切应力越大，机械断链效果越好；反之，温度越高，橡胶分子间内聚力越小，切应力越小，机械断链效果则越差。

    此外，分子链的断裂还与组成分子链的化学键键能有关。组成分子链的化学键键能越高，分子链断裂越困难。不过，在塑炼过程中，橡胶所受的应力不可能平均地作用于每个分子链的化学键上。由于橡胶的高分子性质所决定，分子链是相互蜷曲缠结在一起的，在受剪切力时，必然会产生应力集中现象，这样就使应力集中于某些弱键上，产生分子链的扯断。

    橡胶分子链被机械剪切力扯断的同时，产生橡胶分子自由基，自由基的产生必然会引起各种化学变化。首先是氧化作用，使自由基被稳定。此外，橡胶自由基还有可能重新结聚，这对塑炼效果是不利的。化学变化的结果是以断裂还是以结聚为主，主要决定于橡胶的结构、温度、介质等因素。