發布時間:2022-05-09 瀏覽人數:386
橡膠拉伸強度提高方案:
一、軟化體系:加入軟化體系會降低硫化膠的拉伸強度
1. NBR橡膠中,少量加入軟化體系,可以改善炭黑分散,拉伸強度有可能提高
2. 在天然橡膠中加入10phr或20phr芳烴油時,硫化膠拉伸強度分別下降4%或20%
3. 在丁苯橡膠中加入10phr或20phr芳烴油時,硫化膠拉伸強度分別下降20%或30%
4. 在丁苯橡膠50/順丁橡膠50中,加入10phr或20phr芳烴油時,硫化膠拉伸強度基本不變
二、不同橡膠品種對軟化劑具有選擇性
1. NR, IR, SBR, BR中選用芳烴油,芳烴油用量5~15phr
2. 丁基橡膠IIR,乙丙橡膠EPDM中選用石蠟油、環烷油
3. 丁腈橡膠NBR,氯丁橡膠CR中首先選用酯類增塑劑(DOA, DOS, DOP, DBP),次選芳烴油
4. 石油樹脂可以確保硫化膠拉伸強度不降低和但改善加工性能
三、提高硫化膠拉伸強度的其它方法
橡塑并用
1. NR, SBR/高苯乙烯樹脂PS
2. NBR/PVC,NBR并用聚氯乙烯
3. NR/PE,天然橡膠并用聚乙烯
4. EPDM/PP,乙丙橡膠并用聚丙烯
5. 填料的化學改性,特別是白色填料的表面改性
6. 胺類有機物如三乙醇胺;多元醇類有機物PEG系列;
7. 金屬酸酯類如鋯酸酯類、鈦酸酯類偶聯劑
8. 硅烷偶聯劑
拉伸強度是表征制品能夠抵抗拉伸破壞的極限能力。影響橡膠拉伸強度的主要因素有:大分子鏈的主價鍵、分子間力以及高分子鏈柔性。
在測試膠料時,試樣拉伸至斷裂的過程中,最大的拉伸應力。
影響拉伸強度的因素:
1、分子量小的橡膠拉伸強度隨分子量的增大而增大。一般分子量在30-35萬之間的橡膠拉伸強度最佳。
2、分子量分布窄的拉伸強度較高。
3、主鏈上有極性取代基時,拉伸強度隨分子間的作用力增加而增加。如丁腈橡膠中,丙烯腈含量增加拉伸強增加。
4、隨橡膠結晶度的提高拉伸強度增加。如NR、CR、CSM、IIR有較高的拉伸強度。
5、橡膠分子鏈取向后,平行方向的拉伸強度增加,垂直方向的拉伸強度下降。
6、拉伸強度隨交聯鍵能的增加而減小,隨交聯密度的增加而出現峰值。交聯鍵類型與拉伸強度關系按下列順序遞減:離子鍵——多硫鍵——雙硫鍵——單硫鍵——碳碳鍵
7、炭黑粒子小的而結構性低(如低結構的高耐磨)、表面含氧基團多的(如槽黑)其拉伸強度、撕裂強度、伸長率高。
8、填料的粒子小,表面積大,表面活性大,則補強效果好。至于結構性與拉伸強度的關系說法不一,結晶橡膠的結構性高的對拉伸強度反而不利,但對非結晶橡膠則相反。軟質橡膠的炭黑用量一般在40-60份之間。
9、軟化劑用量超出5份時,就會使硫化膠的拉伸強度降低。
10、提高拉伸強度的其它方法。如NR/PE、HS共混,NBR/PVC共混,EPDM/PP共混等。
一、拉伸強度與橡膠結構的關系
(1)分子間作用力大,如極性和剛性基團等;
(2)分子量增大,范德華力增大,鏈段不易滑動,相當于分子間形成了物理交聯點,因此隨分子量增大,拉伸強度增高,到一定程度時達到平衡;
(3)分子的微觀結構,如順式和反式結構的影響;
(4)結晶和取向
二、拉伸強度與硫化體系的關系
(1)交聯密度:有一極大值。
(2)交聯鍵類型:隨交聯鍵能增加,拉伸強度減小;多硫鍵具有較高的拉伸強度,因為弱鍵在應力狀態下能起到釋放應力的作用,減輕應力集中的程度,使交聯網能均勻地承受較大的應力。對于能產生結晶的NR等,交聯弱鍵的早期斷裂,還有利于主鏈的定向結晶。
三、拉伸強度與填料的關系
大量的試驗表明:粒徑越小,比表面積越大,表面活性越大,結構性越高,補強的效果越好。同時隨填料用量增加,有最大值,其大小受橡膠品種和填料類型的影響。
四、拉伸強度與軟化劑的關系
軟化劑的加入會損失拉伸強度,且與軟化劑與橡膠的相容性有關。
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