2020年(塑料橡胶材料)橡胶配方设计与性能的关系

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2020年(塑料橡胶材料)橡胶基本知识

2020年(塑料橡胶材料)橡胶基本知识

(塑料橡胶材料)橡胶基本知识橡胶基本知识橡胶,同塑料、纤维且称为三大合成材料,是唯壹具有高度伸缩性和极好弹性的高分子材料。

橡胶的最大特征首先是弹性模量非常小,而伸长率很高。

其次是它具有相当好的耐透气性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。

某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性,能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀;耐寒可低到-60℃至-80℃,耐热可高到+180℃至+350℃。

橡胶仍耐各种曲挠、弯曲变形,因为滞后损失小。

橡胶的第三个特征在于它能和多种材料进行且用、共混、复合,由此进行改性,以得到良好的综合性能。

橡胶的这些基本性能,是它成为工业上极好的减震、密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接等材料。

第壹章橡胶的种类、特性和用途在全世界,橡胶(包括塑料改性的弹性体)的种类已超过100种。

如果按牌号估算,实际上已超过1000种。

壹:橡胶的分类1.按原材料来源和方法橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶俩大类。

其中天然橡胶的消耗量占1/3,合成橡胶的消耗量占2/3。

2.按橡胶的外观形态橡胶可分为固态橡胶(又称干胶)、乳状橡胶(简称乳胶)、液体橡胶和粉末橡胶四大类。

3.根据橡胶的性能和用途除天然橡胶外,合成橡胶可分为通用合成橡胶、半通用合成橡胶、专用合成橡胶和特种合成橡胶。

4.根据橡胶的物理形态橡胶可分为硬胶和软胶,生胶和混炼胶等。

根据橡胶种类及交联形式,在工业使用上,橡胶又可按如下分类。

壹类按耐热及耐油等功能分为:普通橡胶、耐热橡胶、耐油橡胶以及耐天候老化橡胶、耐特种化学介质橡胶等。

另壹类按橡胶的软硬程度划分为:壹般橡胶、硬橡胶、半硬质胶、硬质胶、微孔胶、海绵胶、泡沫橡胶等。

具体分类方法见表壹常用橡胶的品种、特性和用途见表二表二常用橡胶的品种、特性和用途第二章橡胶工业制品的种类橡胶工业制品是除轮胎、胶管、胶带等之外的其他橡胶制品。

主要包括以下几类。

壹:橡胶密封制品橡胶密封制品包括O型橡胶密封圈、旋转轴唇形密封件(油封)、复合密封、异形断面橡胶密封件、制动皮碗皮圈、汽车制动气室橡胶隔膜、橡胶密封条、橡胶防尘套(罩)、皮膜、水封制品、吸水膨胀橡胶、桥面橡胶伸缩缝等。

【塑料橡胶制品】配方设计与橡胶硬度的关系

【塑料橡胶制品】配方设计与橡胶硬度的关系

(塑料橡胶材料)配方设计与橡胶硬度的关系配方设计与橡胶硬度的关系配方设计与橡胶硬度的关系生胶品种硫化体系补强填充剂软化增塑剂邵尔A型硬度测定中的影响因素1.试样厚度的影响邵尔A型硬度值是由压针压入试样的深度来测定的,因此试样配方设计与橡胶硬度的关系·生胶品种·硫化体系·补强填充剂·软化增塑剂邵尔A型硬度测定中的影响因素1.试样厚度的影响邵尔A型硬度值是由压针压入试样的深度来测定的,因此试样厚度直接影响试验结果。

试样受到压力厚产生变形,受到压力的部位变薄,硬度值增大。

所以,试样厚度小硬度值达,试样厚度大硬度值小。

2.压针长度对试验结果的影响标准中规定邵尔A硬度计的压针露出加压面的高度为2.5mm,在自由状态时指针应指零点。

当压针在平滑的金属板或玻璃上时,仪器指针应指100度,如果指示大于或小于100度时,说明压针露出高度大于或小于2.5mm或小于2.5mm,这种情况下应停止使用,进行校正。

当压针露出高度大于2.5mm时测得的硬度值偏高。

3.压针端部形状对试验结果的影响邵尔A型硬度计的压针端部在长期作用下,造成磨损,使其几何尺寸改变,影响试验结果,磨损后的端部直径变大所测得结果也大,这是因为其单位面积的压强不同所致。

直径大则压强小所测得硬度值偏大,反之偏小。

4.温度对试验结果的影响橡胶为高分子材料,其硬度值随环境的变化而变化,温度高则硬度值降低。

胶料不同其影响程度不同,如结晶速度慢的天然橡胶,温度对其影响小些,而氯丁橡胶、丁苯橡胶等则影响显著。

5.读数时间的影响邵尔A型硬度计在测量时读数时间对试验结果影响很大。

压针与试样受压后立即读数与指针稳定后再读数,所得的结果相差很大,前者高,后者偏低,二者之差可达5至7度左右,尤其再合成橡胶测试中较为显著,这主要使胶料在受压后产生蠕变所致。

所以当试样受压后应立即读取数据。

目录一.硬度的定义二.硬度的测试方法三.分别介绍几种硬度测试方法和相关单位四.各种硬度的区别一.硬度的定义硬度——材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。

橡胶配方设计与性能的关系

橡胶配方设计与性能的关系

第二节橡胶配方设计与性能的关系一、橡胶配方设计与硫化橡胶物理性能的关系(一)拉伸强度拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。

虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下,不会发生比原来长度大几倍的形变,但许多橡胶制品的实际使用寿命与拉伸强度有较好的相关性。

研究高聚物断裂强度的结果表明,大分子的主价健、分子间的作用力(次价健)以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的在因素。

下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。

1.橡胶结构与拉伸强度的关系相对分子质量为(3.0~3.5)×105的生胶,对保证较高的拉伸强度有利。

主链上有极性取代基时,会使分子间的作用力增加,拉伸强度也随之提高。

例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加,拉伸强度随之增大。

随结晶度提高,分子排列会更加紧密有序,使孔隙和微观缺陷减少,分子间作用力增强,大分子链段运动较为困难,从而使拉伸强度提高。

橡胶分子链取向后,与分子链平行方向的拉伸强度增加。

2.硫化体系与拉伸强度的关系欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度,即交联剂的用量要适宜。

交联键类型与硫化橡胶拉伸强度的关系,按下列顺序递减:离子键>多硫键>双硫键>单硫键>碳-碳键。

拉伸强度随交联键键能增加而减小,因为键能较小的弱键,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,使交联网链能均匀地承受较大的应力。

3.补强填充体系与拉伸强度的关系补强剂的最佳用量与补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关:例如炭黑的粒径越小,表面活性越大,达到最大拉伸强度时的用量趋于减少;软质橡胶的炭黑用量在40~60份时,硫化胶的拉伸强度较好。

4.增塑体系与拉伸强度的关系总地来说,软化剂用量超过5份时,就会使硫化胶的拉伸强度降低。

对非极性的不饱和橡胶(如NR、IR、SBR、BR),芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小;石蜡油对它则有不良的影响;环烷油的影响介于两者之间。

对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、IIR,最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系【摘要】橡胶制品的配方设计和胶料工艺性能是密切相关的。

橡胶配方设计的基本原则包括选择适合的橡胶种类和添加剂,以达到产品性能要求。

不同成分在橡胶配方中起着重要作用,影响着产品的物理性能和耐用性。

胶料的工艺性能也对产品品质有着直接影响。

工艺参数的不同调节会导致胶料性能的变化,进而影响产品的使用效果。

巧妙设计橡胶配方和优化工艺参数是提高产品品质的关键。

进一步研究橡胶配方和工艺性能的关系有助于提升橡胶制品的性能,并降低生产成本。

通过不断探索胶料制品的配方设计和工艺优化,可以实现更高水平的产品性能,满足各种工业和民用领域的需求。

【关键词】橡胶制品、配方设计、胶料、工艺性能、产品品质、成分、工艺参数、加工工艺、性能优化、生产成本、研究、关系。

1. 引言1.1 橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系是橡胶制品生产中一个非常重要的环节。

橡胶制品的性能直接受配方设计和工艺性能的影响,所以橡胶配方设计和胶料工艺性能密切相关。

在橡胶制品的生产过程中,正确的配方设计可以确保产品具有理想的性能,而合适的工艺参数可以保证产品质量的稳定和提高生产效率。

了解橡胶配方设计和工艺性能之间的关系对于生产优质橡胶制品至关重要。

2. 正文2.1 橡胶配方设计的基本原则橡胶配方设计的基本原则是橡胶制品生产中至关重要的一环。

一个合理设计的橡胶配方能够确保产品的性能稳定和优良,同时也能够提高生产效率和降低成本。

在进行橡胶配方设计时,需要考虑以下几个基本原则:1. 成分选择:橡胶制品的性能很大程度上取决于配方中所选的橡胶种类、填料、增塑剂、硫化剂等成分。

需要根据产品的用途和要求来选择合适的成分,确保产品具有所需的力学性能、耐热性、耐老化性等特性。

2. 比例控制:各种成分在橡胶配方中的配比是影响产品性能的关键因素之一。

合理的比例能够保证产品的物理和化学性能达到最佳状态,过高或过低的比例都会导致产品性能下降甚至失效。

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系橡胶制品是一种重要的工业原材料,广泛应用于汽车制造、电子设备、建筑材料等领域。

而橡胶制品的性能,很大程度上取决于配方设计和胶料的工艺性能。

本文将从橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系进行分析,探讨影响橡胶制品性能的因素以及如何优化配方设计和胶料工艺性能。

1. 橡胶制品配方设计橡胶制品的性能由配方设计决定,配方设计包括橡胶原料的选择、添加剂的使用和配比的确定。

橡胶原料是橡胶制品的主要组成部分,其种类和质量直接影响到橡胶制品的性能。

常用的橡胶原料包括天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶等,它们之间的性能差异较大,需根据具体的应用场景选择合适的橡胶原料。

添加剂是为了改善橡胶制品的特定性能而添加的物质,包括增塑剂、防老剂、硫化剂、填料等,其种类和用量也会影响橡胶制品的性能。

配比的确定是指各种原料和添加剂的比例,不同的配比会导致橡胶制品性能的差异,需要在实际生产过程中进行精细调整。

2. 胶料工艺性能胶料工艺性能是指橡胶原料在橡胶制品生产过程中的加工性能,包括塑炼性能、硫化性能和成型性能等。

塑炼性能是橡胶原料在混炼机中的分散性能和流动性能,它直接关系到橡胶混炼的均匀性和硫化后的性能稳定性。

硫化性能是指橡胶原料在硫化过程中的交联程度和硫化速度,它会影响橡胶制品的硬度、强度和耐磨性等。

成型性能是指橡胶原料在成型过程中的流动性和填充性能,它直接关系到橡胶制品的成型质量和外观。

配方设计和胶料工艺性能之间存在着密切的关系,配方设计的好坏会直接影响胶料工艺性能,而胶料工艺性能的优劣也会反过来影响橡胶制品的性能。

一方面,合理的配方设计可以提高橡胶原料的塑炼性能和硫化性能,使得橡胶原料更容易加工成优质的橡胶制品。

良好的胶料工艺性能可以保证橡胶原料在生产过程中有较好的流动性和填充性能,从而保证橡胶制品的成型质量。

4. 优化配方设计和胶料工艺性能的方法为了获得优质的橡胶制品,需要不断优化配方设计和胶料工艺性能。

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系
橡胶制品的配方设计与胶料的工艺性能之间存在着密切的关系。

配方设计的好坏会直接影响胶料的工艺性能,从而影响橡胶制品的质量和性能。

下面将从配方设计影响胶料的混炼工艺、硫化工艺和成品性能等方面进行说明。

首先从配方设计对胶料混炼工艺性能的影响来看。

配方设计应根据应用要求确定橡胶种类、填料种类和比例、添加剂种类和用量等。

合理选择填料种类和比例可以调节胶料的硬度、强度和伸长率等性能。

选用二氧化硅作为填料可以提高胶料的硬度和抗撕裂性能;选用碳黑作为填料可以提高胶料的强度和耐磨性能。

添加剂的种类和用量也会影响胶料的混炼工艺性能。

如硫化剂的种类和用量会影响硫化速度和硫化程度,从而影响胶料的硬度和强度。

其次是配方设计对胶料硫化工艺性能的影响。

配方设计应考虑胶料的硫化特性和硫化剂的选择。

硫化特性包括硫化速度、硫化程度和硫化温度等。

配方中的硫化剂种类和用量决定了胶料的硫化速度和硫化程度。

选择过氧化物类硫化剂可以提高胶料的硫化速度和硫化程度,但也会降低胶料的工艺性能。

在配方设计中需要根据具体要求对硫化剂进行选择和定量。

最后是配方设计对成品性能的影响。

配方设计应根据橡胶制品的用途确定胶料的物理性能、机械性能和耐老化性能等指标。

制备橡胶密封制品时,需要选择具有良好耐油、耐温和耐腐蚀性能的胶料配方。

在配方设计中,可通过添加剂的种类和含量来调节胶料的物理性能和机械性能。

添加可塑剂能改善胶料的柔软性和可加工性;添加抗氧剂能提高胶料的耐老化性能。

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系
橡胶制品的配方设计是指根据用途要求,选用合适的橡胶粘合剂、增塑剂、助剂等原
材料,按照一定的比例配制成胶料的过程。

而从胶料工艺性能的角度来看,配方设计与胶
料工艺性能存在着密切的关系。

首先,配方设计的精度直接影响着胶料工艺性能。

如橡胶粘合剂的选择决定了胶料的
黏附性能,不同粘合剂的不同用量会导致不同的黏附力;增塑剂的使用量和种类也是影响
胶料硬度、柔韧性和耐久性等多种性能的关键因素。

如果配方设计不合理,过量或不足的
原料用量都可能导致胶料的性能出现异常,从而影响工艺性能。

其次,胶料工艺性能的优化需要依赖配方设计的优化。

在胶料加工过程中,如在挤出、压延或成型等工序中,容易出现黏性不足、熔体流动性不良、热稳定性低等工艺问题。

这时,需要根据工艺问题的具体情况,调整配方中的原材料种类和用量,以优化工艺性能。

最后,配方设计的改进还能够提高胶料产品的市场竞争力。

通过改变原材料的种类和
比例,可以提升胶料产品的性能特点,例如提高强度、耐磨性、耐寒性等。

这些性能的提
升可以增进产品的品质和成本效益,帮助企业在市场中取得更大的生存空间。

综上所述,橡胶制品配方设计与胶料工艺性能之间存在着紧密的联系。

一个科学合理
的配方设计能够保证胶料的优良性能和优秀的工艺性能,进而提高产品的市场竞争力。

2020年(塑料橡胶材料)各种塑料特性(ABSPPPEPBTPOM)

(塑料橡胶材料)各种塑料特性(ABSPPPEPBTPOM)塑料特性壹.ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(英文名称:AcrylonitrileButadieneStyrene比重:1.05克/立方厘米成型收缩率:0.4-0.7%成型温度:200-240℃干燥条件:80-90℃2小时)(1)物料性能1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.2、和372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。

4、流动性比HIPS差壹点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。

适于制作壹般机械零件,减磨耐磨零件传动零件和电讯零件.(2)成型性能1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。

4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。

二.PS塑料(聚苯乙烯)英文名称:Polystyrene比重:1.05克/立方厘米成型收缩率:0.6-0.8%成型温度:170-250℃干燥条件:---物料性能电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好,.强度壹般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂.适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件.成型性能1.无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力.流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型.2.宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔.变形.3.可用各种形式浇口,浇口和塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大,顶出均匀.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热.三.PMMA塑料(有机玻璃)(聚甲基丙烯酸甲脂)英文名称:PolymethylMethacrylate比重:1.18克/立方厘米成型收缩率:0.5-0.7%成型温度:160-230℃干燥条件:70-90℃4小时(1)物料性能透明性极好,强度较高,有壹定的耐热耐寒性,耐腐蚀,绝缘性良好,综合性能超过聚苯乙烯,但质脆,易熔于有机溶剂,如作透光材料,其表面硬度稍低,容易擦花.适于制作透明绝缘零件和强度壹般的零件.(2)成型性能1.无定形料,吸湿大,需干燥,不易分解,流动性中等,易发生填充不良,粘模,收缩,熔接痕等.2.宜高压注射,在不出现缺陷的条件下取高料温,高模温,以增加流动性,降低内应力,改善透明性及强度.模具浇注系统表面应光洁,脱模斜度大,顶出均匀.同时设排气口,以防出现起泡.四.POM塑料(聚甲醛)英文名称:Polyoxymethylene(Polyformaldehyde)比重:1.41-1.43克/立方厘米成型收缩率:1.2-3.0%成型温度:170-200℃干燥条件:80-90℃2小时(1)物料性能综合性能较好,强度、刚度高,减磨耐磨性好,吸水小,尺寸稳定性好,但热稳定性差,易燃烧,在大气中暴晒易老化。

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能的关系
橡胶制品配方设计是指根据特定的应用要求和物料特性,合理选择不同的胶料和其他
助剂,并确定它们的比例,从而达到理想的性能要求的过程。

胶料工艺性能则是指橡胶制
品在加工过程中的可塑性、流动性、黏合性、热稳定性以及最终制品的耐磨性、耐老化性
等性能。

橡胶制品配方设计与胶料工艺性能之间存在着密切关系。

橡胶制品配方设计直接影响着胶料的工艺性能。

配方中的各种胶料之间存在相互作用,它们的相对比例以及添加顺序的不同都会对橡胶的可塑性和流动性产生影响。

合理的配方
设计可以提高橡胶的可加工性,使其更易于塑料化和润湿,有利于加工过程中胶料的填充
和流动,从而降低生产成本,提高生产效率。

橡胶制品的工艺性能还与工艺参数的选择息息相关。

温度、压力和时间等工艺参数对
胶料的流动性和黏合性有着重要的影响。

选择合适的工艺参数可以提高橡胶制品的成型效果,同时也会影响最终制品的物理性能。

橡胶制品的材质选择也会对胶料的工艺性能产生影响。

不同类型的橡胶具有不同的物
理和化学性质,如硬度、弹性、耐磨性、耐老化性等。

对于不同的应用领域,需要选择具
有相应性能的橡胶材料。

在橡胶制品配方设计中,选择合适的胶料材质对于提高胶料的工
艺性能至关重要。

橡胶配方设计和性能的关系

橡胶配方设计和性能的关系橡胶配方设计是指利用橡胶材料及其各类辅料,按一定比例、方法的程序组成一种可满足特定要求和使用条件下所需要的性能的胶料配方。

橡胶材料具有一定的可塑性、韧性、耐腐蚀性等特点,广泛应用于工业、医疗、交通等领域,其性能的好坏直接关系到产品的质量和使用效果。

因此,橡胶配方设计和性能之间的关系显得尤为重要。

首先,橡胶配方设计与性能之间的关系是密切相关的。

正确的配方能够使橡胶材料在不同的使用条件下,具备特定的性能,如高弹性、高耐磨、高耐温等。

而如果配方设计不合理,就会导致橡胶材料的性能不足。

例如,过多的填料会影响弹性和可塑性,过多的硫化剂会降低弹性,而过多的油会降低化学稳定性,从而导致产品的质量下降。

其次,橡胶配方设计中的各种辅料也会对性能产生影响。

例如,硫化剂是橡胶材料的重要辅料,能够决定硫化效果和耐老化性能。

同时,填料的粒度、形状和类型都会影响橡胶材料的性能。

根据不同类型和形状的填料,可以调整橡胶材料的力学性能、电气性能、导热性能等。

添加剂也是配方设计的重要因素,如促进剂、防老剂、消光剂等都能调整橡胶材料的性能。

最后,橡胶配方设计也需要考虑产品的使用条件。

橡胶制品在不同的使用环境和条件下,需要不同的性能。

例如,在高温下使用的产品需要具备高耐热性和防老化性能;在低温下使用的产品需要具备低温柔性和耐寒性。

不同的使用条件对橡胶材料和其配方设计都有很高的要求。

在应用时,需要针对不同的使用条件设计不同的配方,以满足产品的性能要求。

综上所述,橡胶配方设计与性能之间的关系是密不可分的。

正确的配方设计能够使橡胶材料具备所需的性能,并满足特定的使用条件。

因此,在橡胶制品的生产过程中,配方设计的重要性得到了越来越多的重视。

唯有具备正确的配方,才能生产出优质、高性能的橡胶制品。

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(塑料橡胶材料)橡胶配方设计与性能的关系橡胶配方设计和性能的关系一、橡胶配方设计和硫化橡胶物理性能的关系(一)拉伸强度拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。

虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下,不会发生比原来长度大几倍的形变,但许多橡胶制品的实际使用寿命和拉伸强度有较好的相关性。

研究高聚物断裂强度的结果表明,大分子的主价健、分子间的作用力(次价健)以及大分子链的柔性、松弛过程等是决定高聚物拉伸强度的内在因素。

下面从各个配合体系来讨论提高拉伸强度的方法。

1.橡胶结构和拉伸强度的关系相对分子质量为(3.0~3.5)×105的生胶,对保证较高的拉伸强度有利。

主链上有极性取代基时,会使分子间的作用力增加,拉伸强度也随之提高。

例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加,拉伸强度随之增大。

随结晶度提高,分子排列会更加紧密有序,使孔隙和微观缺陷减少,分子间作用力增强,大分子链段运动较为困难,从而使拉伸强度提高。

橡胶分子链取向后,和分子链平行方向的拉伸强度增加。

2.硫化体系和拉伸强度的关系欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度,即交联剂的用量要适宜。

交联键类型和硫化橡胶拉伸强度的关系,按下列顺序递减:离子键>多硫键>双硫键>单硫键>碳-碳键。

拉伸强度随交联键键能增加而减小,因为键能较小的弱键,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,使交联网链能均匀地承受较大的应力。

3.补强填充体系和拉伸强度的关系补强剂的最佳用量和补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关:例如炭黑的粒径越小,表面活性越大,达到最大拉伸强度时的用量趋于减少;软质橡胶的炭黑用量在40~60份时,硫化胶的拉伸强度较好。

4.增塑体系和拉伸强度的关系总地来说,软化剂用量超过5份时,就会使硫化胶的拉伸强度降低。

对非极性的不饱和橡胶(如NR、IR、SBR、BR),芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小;石蜡油对它则有不良的影响;环烷油的影响介于俩者之间。

对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、IIR,最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。

对极性不饱和橡胶(如NBR,CR),最好采用酯类和芳烃油软化剂。

为提高硫化胶的拉伸强度,选用古马隆树脂、苯乙烯-茚树脂、高分子低聚物以及高黏度的油更有利壹些。

5.提高硫化胶拉伸强度的其他方法(1)橡胶和某些树脂共混改性例如NR/PE共混、NBR/PVC共混、EPDM/PP共混等均可提高共混胶的拉伸强度。

(2)橡胶的化学改性通过改性剂在橡胶分子之间或橡胶和填料之间生成化学键和吸附键,以提高硫化胶的拉伸强度。

(3)填料表面改性使用表面活性、偶联剂对填料表面进行处理,以改善填料和橡胶大分子间的界面亲和力,不仅有助于填料的分散,而且能够改善硫化胶的力学性能。

(二)定伸应力和硬度定伸应力和硬度都是表征硫化橡胶刚度的重要指标,俩者均表征硫化胶产生壹定形变所需要的力。

定伸应力和较大的拉伸形变有关,而硬度和较小的压缩形变有关。

1.橡胶分子结构和定伸应力的关系橡胶分子量越大,游离末端越少,有效链数越多,定伸应力也越大。

凡是能增加橡胶大分子间作用力的结构因素,都能够提高硫化胶网络抵抗变形的能力,使定伸应力提高。

例如橡胶大分子主链上带有极性原子或极性基团、结晶型橡胶等结构因素使分子间作用力增加,因此其定伸应力较高。

2.硫化体系和定伸应力的关系交联密度对定伸应力的影响较为显著。

随交联密度增大,定伸应力和硬度几乎呈线性增加。

3.填充体系和定伸应力的关系填充的品种和用量是影响硫化胶定伸应力和硬度的主要因素。

定伸应力和硬度均随填料粒径减小而增大,随结构度和表面活性增大而增大,随填料用量增加而增大。

4.提高硫化胶定伸应力和硬度的其他方法(1)使用酚醛树脂/硬化剂,可和橡胶生成三维空间网络结构,使硫化胶的邵尔A硬度达到95。

例如用烷基间苯二酚环氧树脂15份/促进剂H1.5份,可制作高硬度的胎圈胶条.(2)在EPDM中添加液态二烯类橡胶和多量硫黄,可制出硫化特性和加工性能优良的高硬度硫化胶。

(3)在NBR中添加齐聚酯,NBR/PVC共混、NBR/三元尼龙共混等方法均可使硫化胶的邵尔A硬度达到90。

(三)撕裂强度撕裂是由于硫化胶中的裂纹或裂口受力时迅速扩展、开裂而导致的破坏现象。

撕裂强度是试样被撕裂时单位厚度所承受的负荷。

撕裂强度和拉伸强度之间没有直接的关系,也就是说拉伸强度高的硫化胶其撕裂强度不壹定也高。

1.橡胶分子结构和撕裂强度的关系随分子量增加,分子间的作用力增大,撕裂强度增大;可是当分子量增大到壹定程度时,其撕裂强度逐渐趋势于平衡。

结晶型橡胶在常温下的撕裂强度比非结晶型橡胶高。

常温下NR和CR的撕裂强度较高,这是因为结晶型橡胶撕裂时产生的诱导结晶,使应变能力大为提高。

可是高温下除NR外,撕裂强度均明显降低。

而填充炭黑后的硫化胶撕裂强度均明显提高。

2.硫化体系和撕裂强度的关系撕裂强度随交联密度增大而增大,但达到最大值后,交联密度再增加,撕裂强度则急剧下降。

3.填充体系和撕裂强度的关系随炭黑粒径减小,撕裂强度增加。

在粒径相同的情况下,结构度低的炭黑对撕裂强度有利。

使用各向同性的填料,如炭黑、白炭黑、白艳华、立德粉和氧化锌等,可获得较高的撕裂强度;而使用各向异性的填料,如陶土、碳酸镁等则不能得到高撕裂强度。

某些改性的无机填料,如用羧化聚丁二烯(CPB)改性的碳酸钙、氢氧化铝,可提高SBR 硫化胶的撕裂强度。

4.增塑体系对撕裂强度的影响5.壹般添加软化剂会使硫化胶的撕裂强度降低。

尤其是石蜡油对SBR硫化胶的撕裂强度极为不利,而芳烃油则可使SBR硫化胶具有较高的撕裂强度,随芳烃油用量增加。

(四)耐磨耗性耐磨耗性表征硫化胶抵抗摩擦力作用下因表面磨损而使材料损耗的能力。

它是个和橡胶制品使用寿命密切相关的力学性能,它不仅和使用条件、摩擦副的表面状态以及制品的结构有关,而且和硫化胶的其他力学性能和黏弹性能等物理-化学性质等有关,其影响因素很多。

1.胶种的影响在通用的二烯类橡胶中,耐磨耗性按下列顺序递减:BR>溶聚SBR>乳聚SBR>NR>IR。

BR耐磨耗性好的主要原因是它的玻璃化温度(T g)较低(-95~105℃),分子链柔顺性好,弹性高。

SBR的耐磨耗性随分子量增加而提高。

NBR硫化胶的耐磨耗性随丙烯腈含量增加而提高,XNBR的耐磨耗性比NBR好。

聚氨酯(PU)是所有橡胶中耐磨耗性最好的壹种橡胶,在常温下具有优异的耐磨性,但在高温下它的耐磨性会急剧下降。

2.硫化体系的影响硫化胶的耐磨耗性随交联密度增加有壹个最佳值,该最佳值不仅取决于硫化体系而且和炭黑的用量及结构有关。

在提高炭黑的用量和结构度时,由炭黑所提供的刚度就会增加,若要保持硫化胶刚度的最佳值,就必须降低由硫化体系所提供的刚性部分,即适当地降低交联密度,反之则应提高硫化胶的交联密度。

3.填充体系的影响通常硫化胶的耐磨耗性随炭黑粒径减小,随表面活性和分散性的增加而提高。

填充新工艺炭黑和用硅烷偶联剂处理的白炭黑均可提高硫化胶的耐磨耗性。

4.增塑体系的影响壹般说来,胶料中加入软化剂都会使耐磨耗性降低。

是NR和SBR中采用芳烃油时,耐磨耗性损失较其他油类小壹些。

5.防护体系的影响在疲劳磨耗的条件下,添加适当的防老剂可有效地提高硫化胶的耐磨耗性。

如4010NA 效果突出,除4010NA外,6PPD、DTPD、DPPD/H等均有壹定的防止疲劳老化的效果。

6.提高硫化胶耐磨耗性的其他方法(1)炭黑改性剂添加少量含硝基化合物的炭黑改性剂或其他分散剂,可改善炭黑的分散度,提高硫化胶的耐磨耗性。

(2)硫化胶表面处理使用含卤素化合物的溶液或气体,例如液态五氟化锑、气态五氟化锑,对NBR等硫化胶表面进行处理,可降低硫化胶表面的摩擦系数,提高耐磨耗性。

(3)应用硅烷偶联剂改性填料例如使用硅烷偶联剂A-189处理的白炭黑,填充于NBR胶料中,其硫化胶的耐磨耗性明显提高,用硅烷偶联剂Si-69处理的白炭黑填充的EPDM 硫化胶,其耐磨耗性也能明显提高。

(4)橡塑共混橡塑共混是提高硫化胶耐磨耗性的有效途径之壹。

例如NBR/PVC、NBR/三元尼龙等均可提高硫化胶的耐磨耗性。

(5)添加固体润滑剂和减磨性材料例如在NBR胶料中添加石墨、二硫化钼、氮化硅、碳纤维等,可使硫化胶的磨擦系数降低,耐磨耗性提高。

(五)弹性橡胶的高弹性是由卷曲大分子的构象熵变化而造成的。

1.橡胶分子结构和弹性的关系分子量越大,对弹性没有贡献的游离末端数量越少;分子链内彼此缠结而导致的“准交联”效应增加,因此分子量大有利于弹性的提高。

在常温下不易结晶的由柔性分子链组成的高聚物,分子链的柔性越大,弹性越好。

2.硫化体系和弹性的关系随交联密度增加,硫化胶的弹性增大且出现最大值,随后交联密度继续增大,弹性则呈下降趋势。

因为适度的交联可减少分子链滑移而形成的不可逆形变,有利于弹性提高。

交联过度会造成分子链的活动受阻,而使弹性下降。

3.填充体系和弹性的关系硫化胶的弹性完全是由橡胶大分子的构象变化所造成的,所以提高含胶率是提高弹性最直接、最有效的方法,因此为了获得高弹性,应尽量减少填充剂用量,增加生胶含量。

但为了降低成本,应选用适当的填料。

4.增塑体系和硫化胶弹性的关系软化剂对弹性的影响和其和橡胶的相容性有关。

软化剂和橡胶的相容性越差,硫化胶的弹性越差。

(六)疲劳和疲劳破坏1.耐被劳破坏性和胶种的关系从NR、SBR硫化胶的疲劳破坏试验中发现,在应变量为120%时,NR和SBR耐疲劳破坏的相对优势发生转化:SBR在应变量小于120%时,其疲劳寿命次数高于NR;而在低于120%时则低于NR。

NR的耐疲劳破坏性恰好和SBR相反。

一、橡胶配方设计和使用性能的关系(一)耐热性所谓耐热性是指硫化胶在高温长时间热老化作用下,保持原有物理性能的能力。

1.橡胶的选择大量研究表明,耐热聚合物的结构特点是:分子链高度有序;刚性大;有高度僵硬的结构;分子间作用力大;具有较高的熔点或软化点。

例如聚四氟乙烯(PTFE),使用温度为315℃,完全符合上述结构特点。

目前作为耐热橡胶经常使用的有EPDM、IIR、CSM、ACM、HNBR、FKM和Q。

2.硫化体系的选择不同的硫化体系形成不同的交联键,各种交联键的键能和吸氧速度不同,键能越大,硫化胶的热稳定性越好;吸氧速度越慢,硫化胶的耐热氧老化性越好。

在常用的硫化体系中,过氧化物硫化体系的耐热性最好。

目前EPDM的耐热配合几乎都采用过氧化物硫化体系。

单独使用过氧化物作硫化剂时,存在交联密度低、热撕裂强度低等问题。

最好是和某些共交联剂交用。

3.防护体系的选择橡胶制品在高温使用条件下,防老剂可能因挥发、迁移等原因迅速损耗,从而引起制品性能劣化。

因此在耐热橡胶配方中,应使用挥发性小的防老剂或分子量大的抗氧剂,最好是使用聚合型或反应型防老剂。

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