发布时间:2022-05-09 浏览人数:298
橡胶拉伸强度提高方案:
一、软化体系:加入软化体系会降低硫化胶的拉伸强度
1. NBR橡胶中,少量加入软化体系,可以改善炭黑分散,拉伸强度有可能提高
2. 在天然橡胶中加入10phr或20phr芳烃油时,硫化胶拉伸强度分别下降4%或20%
3. 在丁苯橡胶中加入10phr或20phr芳烃油时,硫化胶拉伸强度分别下降20%或30%
4. 在丁苯橡胶50/顺丁橡胶50中,加入10phr或20phr芳烃油时,硫化胶拉伸强度基本不变
二、不同橡胶品种对软化剂具有选择性
1. NR, IR, SBR, BR中选用芳烃油,芳烃油用量5~15phr
2. 丁基橡胶IIR,乙丙橡胶EPDM中选用石蜡油、环烷油
3. 丁腈橡胶NBR,氯丁橡胶CR中首先选用酯类增塑剂(DOA, DOS, DOP, DBP),次选芳烃油
4. 石油树脂可以确保硫化胶拉伸强度不降低和但改善加工性能
三、提高硫化胶拉伸强度的其它方法
橡塑并用
1. NR, SBR/高苯乙烯树脂PS
2. NBR/PVC,NBR并用聚氯乙烯
3. NR/PE,天然橡胶并用聚乙烯
4. EPDM/PP,乙丙橡胶并用聚丙烯
5. 填料的化学改性,特别是白色填料的表面改性
6. 胺类有机物如三乙醇胺;多元醇类有机物PEG系列;
7. 金属酸酯类如锆酸酯类、钛酸酯类偶联剂
8. 硅烷偶联剂
拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有:大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。
在测试胶料时,试样拉伸至断裂的过程中,最大的拉伸应力。
影响拉伸强度的因素:
1、分子量小的橡胶拉伸强度随分子量的增大而增大。一般分子量在30-35万之间的橡胶拉伸强度最佳。
2、分子量分布窄的拉伸强度较高。
3、主链上有极性取代基时,拉伸强度随分子间的作用力增加而增加。如丁腈橡胶中,丙烯腈含量增加拉伸强增加。
4、随橡胶结晶度的提高拉伸强度增加。如NR、CR、CSM、IIR有较高的拉伸强度。
5、橡胶分子链取向后,平行方向的拉伸强度增加,垂直方向的拉伸强度下降。
6、拉伸强度随交联键能的增加而减小,随交联密度的增加而出现峰值。交联键类型与拉伸强度关系按下列顺序递减:离子键——多硫键——双硫键——单硫键——碳碳键
7、炭黑粒子小的而结构性低(如低结构的高耐磨)、表面含氧基团多的(如槽黑)其拉伸强度、撕裂强度、伸长率高。
8、填料的粒子小,表面积大,表面活性大,则补强效果好。至于结构性与拉伸强度的关系说法不一,结晶橡胶的结构性高的对拉伸强度反而不利,但对非结晶橡胶则相反。软质橡胶的炭黑用量一般在40-60份之间。
9、软化剂用量超出5份时,就会使硫化胶的拉伸强度降低。
10、提高拉伸强度的其它方法。如NR/PE、HS共混,NBR/PVC共混,EPDM/PP共混等。
一、拉伸强度与橡胶结构的关系
(1)分子间作用力大,如极性和刚性基团等;
(2)分子量增大,范德华力增大,链段不易滑动,相当于分子间形成了物理交联点,因此随分子量增大,拉伸强度增高,到一定程度时达到平衡;
(3)分子的微观结构,如顺式和反式结构的影响;
(4)结晶和取向
二、拉伸强度与硫化体系的关系
(1)交联密度:有一极大值。
(2)交联键类型:随交联键能增加,拉伸强度减小;多硫键具有较高的拉伸强度,因为弱键在应力状态下能起到释放应力的作用,减轻应力集中的程度,使交联网能均匀地承受较大的应力。对于能产生结晶的NR等,交联弱键的早期断裂,还有利于主链的定向结晶。
三、拉伸强度与填料的关系
大量的试验表明:粒径越小,比表面积越大,表面活性越大,结构性越高,补强的效果越好。同时随填料用量增加,有最大值,其大小受橡胶品种和填料类型的影响。
四、拉伸强度与软化剂的关系
软化剂的加入会损失拉伸强度,且与软化剂与橡胶的相容性有关。
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