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增加橡胶硬度的几种常用材料

发布时间:2023-07-20 浏览人数:387

1、炭黑是橡胶制品增硬的首选


炭黑特性是对橡胶硬度有影响的。


各种炭黑对橡胶硬度的影响,炭黑可以通用到各种胶种中,不过要想用炭黑增加橡胶硬度,需要选择N110、N220、N330等硬质炭黑。而N550、N660、N770、N990等软质炭黑,那是用来增强橡胶耐拉伸性能的,并不能增加橡胶硬度。

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2、高苯乙烯树脂


一般丁苯橡胶中苯乙烯含量为23.5±1%,含量达40%以上的称高苯乙烯(high styrene rubber,HSR),结合苯乙烯80±10%则为丁苯树脂(styrene butadiene resin)。高苯乙烯树脂(HSR)是苯乙烯质量分数为50%~90%的苯乙烯-丁二烯共聚物,由于苯乙烯含量较大,HSR具有较好的耐老化性能、较高的硬度和刚性。HSR与橡胶共混并用可提高胶料的硬度。由于其组成中的苯乙烯含量较高,使其制品的耐磨性能、耐老化性能、硬度、钢性、撕裂强度和定伸强度大幅度提高;因含有双键,所以可用硫磺硫化,在高硬度下具有柔软性。高苯乙烯橡胶具有优良的流变性能,加工性能优良,压延出型后,收缩率小,可用于制硬橡胶板、橡胶地板的补强剂,其并用量一般在40±10%之间。


3、齐聚酯


齐聚酯又名低聚酯,是甲基丙烯酸酯低聚物,齐聚酯是粘度各不相同的粘稠液体,其液体状态在加工过程中是临时增塑剂,而在硫化过程中又参与硫化反应,赋予硫化胶较高的交联密度。齐聚酯的化学结构特点是分子末端含有不饱和双键,在过氧化物引发剂存在的情况下,齐聚酯与橡胶产生共交联键,使硫化胶的交联密度增大,从而导致硫化胶的定伸应力和硬度大大提高。随齐聚酯分子中双键含量增加,所形成的交联键数量也随之增加,其定伸应力和硬度也随之增大。


4、不饱和羧酸盐


不饱和羧酸盐是新近发展起来的一种新型补强填料,他表现出与传统补强剂炭黑白炭黑不同的补强效果和特点。不饱和羧酸盐的通式可以表示为:Mn+(RCOO-)n,其中M 表示价态为n 的金属离子,R 为不饱和烃基,以β-苯基丙烯酸、甲基丙烯酸(MAA)、马来酸(MA)等的钠、镁和锌盐为主。它作为补强填充剂加入橡胶后,由于自身具有双键,在硫化时可以参与交联反应,提高胶料的交联密度,从而提高胶料的硬度。


5、液体橡胶


液体橡胶是各橡胶的低聚产物,由于分子量较低,呈液态,它可以代替增塑剂使用,以避免使用增塑剂对胶料硬度的下降。常见的有液体顺丁橡胶、液体乙丙橡胶、液体丁腈橡胶等,液体橡胶在混炼、硫化等加工工序,起到软化剂作用,改善工艺性,硫化后与橡胶一样参与交联反应,提高交联密度,有利于提高胶料的硬度。


6、橡塑并用


塑料的刚性都比橡胶的大,与橡胶并用可以改善胶料的挺性,硫化后提升胶料的硬度。常见的橡塑并用有EPDM/PP、NBR/PVC等。由于橡胶与塑料在硫化时不能产生共交联键,以及并用比例和混炼工艺的差异会造成两相分离等微观原因,尽管明显提升了胶料的硬度,但是胶料其它性能均会受到不同程度的影响,因根据产品技术要求谨慎选择。


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