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橡胶工艺配方与制品性能
时间:2013-07-23 关注:
各种橡胶制品都有它特定的使有用功能和技术需求。为了满意它的物性需求需挑选最适合的聚合物和合作剂进行合理的配方描绘。首先要知道配方描绘与硫化橡胶物理功能的联系。硫化橡胶的物理功能与配方的描绘有密切联系，配方中所选用的资料种类、用量不一样都会发作功能上的区别。
一、拉伸强度
拉伸强度是制品能够反抗拉伸损坏的根限才能。它是橡胶制品一个重要目标之一。许多橡胶制品的寿数都直接与拉伸强度有关。如输送带的盖胶、橡胶减震器的持久性都是跟着拉伸强度的添加而进步的。
拉伸强度与橡胶的布局有关，分了量较小时，分子间相互效果的次价健就较小。所以在外力大于分子间效果时、就会发作分子间的滑动而使资料损坏。反之分子量大、分子间的效果力增大，胶料的内聚力进步，拉伸时链段不易滑动，那么资料的损坏程度就小。凡影响分子间效果力的其它要素均对拉伸强度有影响。如NR/CR/CSM这些橡胶主链上有结晶性替代基，分子间的价力大大进步，拉伸强度也跟着进步。也即是这些橡胶自补强功能好的首要原因之一。通常橡胶跟着结晶度进步，拉伸强度增大。拉伸强度还根温度有关，高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强度。拉伸强度根交联密度有关，跟着交联密度的添加，拉伸强度添加，呈现最大值后持续添加交联密度，拉伸强度会大幅下降。硫化橡胶的拉伸强度跟着交联键能添加而减小。能发作拉伸结晶的天然橡胶，弱键早期开裂，有利于主健的取向结晶，因此会呈现较高的拉伸强度。经过硫化系统，选用硫黄硫化，挑选并用推进剂，DM/M/D也能够进步拉伸强度，（碳黑补强在外，因为碳黑生热效果）
拉伸强度与填充剂的联系
补强剂是影响拉伸强度的重要要素之一，填料的料径越小，比外表积越大、外表活性越大补强功能越好。结晶橡胶的硫化胶，呈现单调下降因为是自补强性非结晶橡胶如丁苯跟着用量添加补强功能添加、过度运用会有下降趣向。低不好橡胶跟着用量的添加到达最在值可坚持不变。
参加软化剂会下降拉伸强度，但少数参加，通常在开练机7份以下，密练机在5份以下会改进涣散，有利于进步拉伸强度。软化剂的不一样对拉伸强度下降的程度也不一样。通常天然橡胶适用于植物油类。非极性橡胶用芳烃油如SBR/IR/BR. 。如IIR /EPDM用石腊油、环烷油。NBR/CR用DBP/DOP.之类。
进步拉伸强度的其它放法有，用橡胶与树脂共混、橡胶化学改性、填料外表改性（如加桂烷等）
二、撕裂强度
橡胶的撕裂是因为资猜中的裂纹或裂口受力时敏捷扩展开裂而导至损坏表象。撕裂强度与拉伸没有直接联系。在许多情况下撕裂与拉伸是不成正比的。通常情况下，结晶橡胶比非结晶橡胶撕裂强高。撕裂强度与温度有关。除了天然橡胶外，高温下撕裂强度均有明显地下降。碳黑、白炭黑填充的橡胶其撕裂强度有明显地进步。撕裂强度与硫化系统有关。多硫键有较高的撕裂强度。硫黄用量高撕裂强度高。但过多的硫黄用量撕裂强度会明显地下降。运用平整性较好的推进剂有利于进步撕裂强度。
撕裂强度与填充系统有关，各种补强填充如、碳黑、白炭黑、白艳华、氧化锌等，可获较高的撕裂强度。某些桂烷等偶联剂能够进步撕裂强度。通常参加软化剂会使撕裂强度下降。如石腊油会使丁苯胶的撕裂强度极为晦气。而芳烃油就改变不大。如CM/NBR用酯类增塑剂比其它软化剂就影响小多了。
三、定伸应力与硬度
定伸应力与硬度是橡胶资料的刚度重要目标，是硫化胶发作必定形变所需求的力，与较大的拉伸形变有关，两者相关性较好，改变规则根本一至。橡胶分子量越大，有用交联定伸应力越大。为了得到规则的定伸应力，可对分子量较小的橡胶恰当进步交联密度。凡能添加分子间效果力的布局要素。都能进步硫化胶的网洛反抗变形才能。如CR/NBR/PU/NR等有较高的定伸应力。定伸应力与交联密度影响极大。不论是纯胶仍是补强硫化胶，跟着交联密度的添加，定伸应力与硬度也随之直线添加。通常是经过对硫化剂、推进剂、助硫化剂、活性剂等种类的调理来完成的。含硫的推进对进步定伸应力更有明显的效果。多硫健有利于进步定伸应力。填充剂能进步制品的定伸应力、硬度。补强功能越高、硬度越高，定伸应力就越高。定伸应力跟着硬度的添加，填充的添加越高。相反软化剂的添加，硬度下降，定伸应力下降。除了添加补强剂外还有并用烷基酚醛树脂硬度可达95度、高苯乙烯树脂。运用树脂RS、推进剂H并用系统硬度可达85度等等。
四、耐磨性
耐磨耗功能表征是硫化胶反抗摩察力效果下因外表损坏而使资料损耗的才能。是与橡胶制品运用寿数密切相关的力学功能。它的方式有；
1.磨损磨耗，在冲突时外表上不平的尖利的粗糙物不断地切开、乱擦。致使橡胶外表触摸点被切开、扯断成细小的颗粒，从橡胶外表掉落下来、构成磨耗。磨耗强度与压力成正比与拉伸强度成反比。跟着回弹性进步而下降
2.疲惫磨耗，与冲突面相触摸的硫化胶外表，在重复的过程中受周期性的紧缩、剪切、拉伸等变形效果，使橡胶外表发作疲惫，并逐步在其中发作微裂纹。这些裂纹的开展形成资料外表的微观掉落。疲惫磨耗跟着橡胶的弹性模量、压力进步而添加，跟着拉伸强度的下降而和疲惫功能变差而加大。
3.巻曲磨耗，橡胶下润滑的外表触摸时，因为磨擦力的效果，使硫化胶外表不平的当地发作变形，并被撕裂损坏，成巻的掉落外表。
耐磨功能和硫化胶的首要力学功能有关。在描绘配方时要设法平衡各种功能之间的联系。耐磨性与胶种之间联系最大，通常来讲耐磨性与硫化系统有关，适量地进步交联徎度能进步耐磨功能。单硫健越多耐磨性越好，这即是半有用硫化系统的耐磨性最佳的道理。用CZ做榜首推进剂的耐磨功能要比其它推进剂好，最佳的补强剂用量会进步必定的耐磨功能。合理地运用软化剂会能最小地下降耐磨性。如天然胶、丁苯胶用芳烃油。有用地运用防老剂，可防止疲惫老化。进步碳黑的涣散性可进步耐磨功能。选用橡塑共混来进步耐磨功能，如丁睛与聚氯乙烯并用，所制作的纺织皮结。 丁睛与三元尼龙并用，丁晴与酚醛树脂并用。
添加固体润滑剂和减磨性资料。如丁睛胶橡胶胶猜中添加石墨、二硫化钼、氮化硅、碳纤维，可使硫化胶的磨擦系数下降，进步其耐磨功能。
五、疲惫与疲惫损坏
硫化胶遭到交变应力效果时，资料的布局和功能发作改变的表象叫疲惫。跟着疲惫过徎的进行，导至资料损坏的表象叫做疲惫损坏。
1. 橡胶布局的影响，玻璃化温度低的橡胶耐疲惫功能好。有极性基团的橡胶耐疲惫功能差。分子内有巨大基团或侧基的橡胶，耐疲惫功能差、布局序列规整的橡胶，简单聚向结晶，耐疲惫性差。
2. 橡胶硫化系统影响，单硫健的硫化系统，疲惫功能最小，耐疲惫功能好，添加交联剂的用量会使硫化胶的疲惫功能下降。所以应尽量削减交联剂的用量。
3. 填充剂的影响，补强功能越小的填充剂影响越小，填充剂用量越大影响越大，应尽量少用填充剂。
4. 软化系统的影响，尽可能选用软化点低的非粘稠性软化剂；软化剂的用量尽可能多一些，相反高粘度软化剂不宜多用，如松焦油的耐疲惫性差，脂类增塑剂的耐疲惫性就好。
六、 弹性
橡胶最名贵特性是弹性。高弹性源于橡胶分子运动，完全由弯曲分子的构象改变所形成的，除掉外力后能当即恢复原状，称抱负的弹性体。橡胶分子之间的效果会阻碍分子链段运动，表现出粘性或粘度。所以说橡胶的特性是既有弹性又有粘性。影响弹性的要素有形变巨细、效果时刻、温度等。橡胶分子间的效果增大，分子链的规整性高时，易发作拉伸结晶，有利于强度进步，显示出高弹性。在通用橡胶中的天然、顺丁胶弹性最佳，其次是丁睛、氯丁。丁苯与丁基较差。
弹*联密度有关，跟着交联密度的添加，硫化胶的弹性添加，并呈现最大值，交联密持续添加弹性呈下的趣势。恰当地进步流化程度对弹性有利。在高弹性合作中选用硫黄与CZ并用、与推进D并用硫化胶的回弹性较高，滞后丢失小。
弹性与填充系统有关，进步含胶率是进步弹性的最直接、最有用的方法，补强性越好的填充对弹性越晦气。
弹性与软化剂的联系。软化剂与橡胶的相溶性有关，相溶性越小，弹性越差。如天然、顺丁、丁基加石腊油，优于加环烷油。丁睛加DOP优于运用环烷油、芳烃油。通常来说增塑剂会下降橡胶的弹性，应尽量少用增塑剂。
七、扯断伸长率（延伸率）
扯断伸长率与拉伸强度有关，只要具有较高的拉伸强度，保证其在变形过程中不受损坏，才会有较高的伸长率。通常跟着定伸应力和硬度增大则扯断伸长率下降，回弹性大、永世变形小，则扯断伸长率大。不一样的橡胶，它的扯断伸长率不一样，天然胶它的含胶率在80%以上时它的扯断伸长率可达1000%。在形变时易发作塑性活动的橡胶也会有较高的伸长率。如丁基橡胶。
扯断伸长率跟着交联密度的进步而下降。制作高定伸制品，硫化程度不宜过高，能够稍欠硫或下降硫化剂用量。添加填充剂的用量会下降扯断伸长率，布局越高的补强剂，扯断伸长率越低，曾加软化剂的用量，能够获较大的扯断伸长。
一、拉伸强度
拉伸强度是制品能够反抗拉伸损坏的根限才能。它是橡胶制品一个重要目标之一。许多橡胶制品的寿数都直接与拉伸强度有关。如输送带的盖胶、橡胶减震器的持久性都是跟着拉伸强度的添加而进步的。
拉伸强度与橡胶的布局有关，分了量较小时，分子间相互效果的次价健就较小。所以在外力大于分子间效果时、就会发作分子间的滑动而使资料损坏。反之分子量大、分子间的效果力增大，胶料的内聚力进步，拉伸时链段不易滑动，那么资料的损坏程度就小。凡影响分子间效果力的其它要素均对拉伸强度有影响。如NR/CR/CSM这些橡胶主链上有结晶性替代基，分子间的价力大大进步，拉伸强度也跟着进步。也即是这些橡胶自补强功能好的首要原因之一。通常橡胶跟着结晶度进步，拉伸强度增大。拉伸强度还根温度有关，高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强度。拉伸强度根交联密度有关，跟着交联密度的添加，拉伸强度添加，呈现最大值后持续添加交联密度，拉伸强度会大幅下降。硫化橡胶的拉伸强度跟着交联键能添加而减小。能发作拉伸结晶的天然橡胶，弱键早期开裂，有利于主健的取向结晶，因此会呈现较高的拉伸强度。经过硫化系统，选用硫黄硫化，挑选并用推进剂，DM/M/D也能够进步拉伸强度，（碳黑补强在外，因为碳黑生热效果）
拉伸强度与填充剂的联系
补强剂是影响拉伸强度的重要要素之一，填料的料径越小，比外表积越大、外表活性越大补强功能越好。结晶橡胶的硫化胶，呈现单调下降因为是自补强性非结晶橡胶如丁苯跟着用量添加补强功能添加、过度运用会有下降趣向。低不好橡胶跟着用量的添加到达最在值可坚持不变。
参加软化剂会下降拉伸强度，但少数参加，通常在开练机7份以下，密练机在5份以下会改进涣散，有利于进步拉伸强度。软化剂的不一样对拉伸强度下降的程度也不一样。通常天然橡胶适用于植物油类。非极性橡胶用芳烃油如SBR/IR/BR. 。如IIR /EPDM用石腊油、环烷油。NBR/CR用DBP/DOP.之类。
进步拉伸强度的其它放法有，用橡胶与树脂共混、橡胶化学改性、填料外表改性（如加桂烷等）
二、撕裂强度
橡胶的撕裂是因为资猜中的裂纹或裂口受力时敏捷扩展开裂而导至损坏表象。撕裂强度与拉伸没有直接联系。在许多情况下撕裂与拉伸是不成正比的。通常情况下，结晶橡胶比非结晶橡胶撕裂强高。撕裂强度与温度有关。除了天然橡胶外，高温下撕裂强度均有明显地下降。碳黑、白炭黑填充的橡胶其撕裂强度有明显地进步。撕裂强度与硫化系统有关。多硫键有较高的撕裂强度。硫黄用量高撕裂强度高。但过多的硫黄用量撕裂强度会明显地下降。运用平整性较好的推进剂有利于进步撕裂强度。
撕裂强度与填充系统有关，各种补强填充如、碳黑、白炭黑、白艳华、氧化锌等，可获较高的撕裂强度。某些桂烷等偶联剂能够进步撕裂强度。通常参加软化剂会使撕裂强度下降。如石腊油会使丁苯胶的撕裂强度极为晦气。而芳烃油就改变不大。如CM/NBR用酯类增塑剂比其它软化剂就影响小多了。
三、定伸应力与硬度
定伸应力与硬度是橡胶资料的刚度重要目标，是硫化胶发作必定形变所需求的力，与较大的拉伸形变有关，两者相关性较好，改变规则根本一至。橡胶分子量越大，有用交联定伸应力越大。为了得到规则的定伸应力，可对分子量较小的橡胶恰当进步交联密度。凡能添加分子间效果力的布局要素。都能进步硫化胶的网洛反抗变形才能。如CR/NBR/PU/NR等有较高的定伸应力。定伸应力与交联密度影响极大。不论是纯胶仍是补强硫化胶，跟着交联密度的添加，定伸应力与硬度也随之直线添加。通常是经过对硫化剂、推进剂、助硫化剂、活性剂等种类的调理来完成的。含硫的推进对进步定伸应力更有明显的效果。多硫健有利于进步定伸应力。填充剂能进步制品的定伸应力、硬度。补强功能越高、硬度越高，定伸应力就越高。定伸应力跟着硬度的添加，填充的添加越高。相反软化剂的添加，硬度下降，定伸应力下降。除了添加补强剂外还有并用烷基酚醛树脂硬度可达95度、高苯乙烯树脂。运用树脂RS、推进剂H并用系统硬度可达85度等等。
四、耐磨性
耐磨耗功能表征是硫化胶反抗摩察力效果下因外表损坏而使资料损耗的才能。是与橡胶制品运用寿数密切相关的力学功能。它的方式有；
1.磨损磨耗，在冲突时外表上不平的尖利的粗糙物不断地切开、乱擦。致使橡胶外表触摸点被切开、扯断成细小的颗粒，从橡胶外表掉落下来、构成磨耗。磨耗强度与压力成正比与拉伸强度成反比。跟着回弹性进步而下降
2.疲惫磨耗，与冲突面相触摸的硫化胶外表，在重复的过程中受周期性的紧缩、剪切、拉伸等变形效果，使橡胶外表发作疲惫，并逐步在其中发作微裂纹。这些裂纹的开展形成资料外表的微观掉落。疲惫磨耗跟着橡胶的弹性模量、压力进步而添加，跟着拉伸强度的下降而和疲惫功能变差而加大。
3.巻曲磨耗，橡胶下润滑的外表触摸时，因为磨擦力的效果，使硫化胶外表不平的当地发作变形，并被撕裂损坏，成巻的掉落外表。
耐磨功能和硫化胶的首要力学功能有关。在描绘配方时要设法平衡各种功能之间的联系。耐磨性与胶种之间联系最大，通常来讲耐磨性与硫化系统有关，适量地进步交联徎度能进步耐磨功能。单硫健越多耐磨性越好，这即是半有用硫化系统的耐磨性最佳的道理。用CZ做榜首推进剂的耐磨功能要比其它推进剂好，最佳的补强剂用量会进步必定的耐磨功能。合理地运用软化剂会能最小地下降耐磨性。如天然胶、丁苯胶用芳烃油。有用地运用防老剂，可防止疲惫老化。进步碳黑的涣散性可进步耐磨功能。选用橡塑共混来进步耐磨功能，如丁睛与聚氯乙烯并用，所制作的纺织皮结。 丁睛与三元尼龙并用，丁晴与酚醛树脂并用。
添加固体润滑剂和减磨性资料。如丁睛胶橡胶胶猜中添加石墨、二硫化钼、氮化硅、碳纤维，可使硫化胶的磨擦系数下降，进步其耐磨功能。
五、疲惫与疲惫损坏
硫化胶遭到交变应力效果时，资料的布局和功能发作改变的表象叫疲惫。跟着疲惫过徎的进行，导至资料损坏的表象叫做疲惫损坏。
1. 橡胶布局的影响，玻璃化温度低的橡胶耐疲惫功能好。有极性基团的橡胶耐疲惫功能差。分子内有巨大基团或侧基的橡胶，耐疲惫功能差、布局序列规整的橡胶，简单聚向结晶，耐疲惫性差。
2. 橡胶硫化系统影响，单硫健的硫化系统，疲惫功能最小，耐疲惫功能好，添加交联剂的用量会使硫化胶的疲惫功能下降。所以应尽量削减交联剂的用量。
3. 填充剂的影响，补强功能越小的填充剂影响越小，填充剂用量越大影响越大，应尽量少用填充剂。
4. 软化系统的影响，尽可能选用软化点低的非粘稠性软化剂；软化剂的用量尽可能多一些，相反高粘度软化剂不宜多用，如松焦油的耐疲惫性差，脂类增塑剂的耐疲惫性就好。
六、 弹性
橡胶最名贵特性是弹性。高弹性源于橡胶分子运动，完全由弯曲分子的构象改变所形成的，除掉外力后能当即恢复原状，称抱负的弹性体。橡胶分子之间的效果会阻碍分子链段运动，表现出粘性或粘度。所以说橡胶的特性是既有弹性又有粘性。影响弹性的要素有形变巨细、效果时刻、温度等。橡胶分子间的效果增大，分子链的规整性高时，易发作拉伸结晶，有利于强度进步，显示出高弹性。在通用橡胶中的天然、顺丁胶弹性最佳，其次是丁睛、氯丁。丁苯与丁基较差。
弹*联密度有关，跟着交联密度的添加，硫化胶的弹性添加，并呈现最大值，交联密持续添加弹性呈下的趣势。恰当地进步流化程度对弹性有利。在高弹性合作中选用硫黄与CZ并用、与推进D并用硫化胶的回弹性较高，滞后丢失小。
弹性与填充系统有关，进步含胶率是进步弹性的最直接、最有用的方法，补强性越好的填充对弹性越晦气。
弹性与软化剂的联系。软化剂与橡胶的相溶性有关，相溶性越小，弹性越差。如天然、顺丁、丁基加石腊油，优于加环烷油。丁睛加DOP优于运用环烷油、芳烃油。通常来说增塑剂会下降橡胶的弹性，应尽量少用增塑剂。
七、扯断伸长率（延伸率）
扯断伸长率与拉伸强度有关，只要具有较高的拉伸强度，保证其在变形过程中不受损坏，才会有较高的伸长率。通常跟着定伸应力和硬度增大则扯断伸长率下降，回弹性大、永世变形小，则扯断伸长率大。不一样的橡胶，它的扯断伸长率不一样，天然胶它的含胶率在80%以上时它的扯断伸长率可达1000%。在形变时易发作塑性活动的橡胶也会有较高的伸长率。如丁基橡胶。
扯断伸长率跟着交联密度的进步而下降。制作高定伸制品，硫化程度不宜过高，能够稍欠硫或下降硫化剂用量。添加填充剂的用量会下降扯断伸长率，布局越高的补强剂，扯断伸长率越低，曾加软化剂的用量，能够获较大的扯断伸长。
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