合金顆粒摻雜在橡膠鞋底的研究方案設計(已修改)
2025-05-15 22:23 本頁面
【正文】 合金顆粒摻雜在橡膠鞋底的研究方案設計耐磨性能是橡膠制品的一項重要指標，例如橡膠輪胎、密封件、傳送帶、活塞環(huán)及鞋底等，在使用過程中必然產(chǎn)生摩擦與磨損，這些都與材料失效和安全性密切相關．中國是一個產(chǎn)鞋大國，消費量也是非?？捎^，提高橡膠鞋底的耐磨性，可以帶來相當可觀的經(jīng)濟效益和社會效益．新的抗磨損材料發(fā)展有兩個顯著特點：第一是由單一材料向復合材料發(fā)展，在材料中加入顆粒、晶須和纖維等增強材料以提高耐磨性；第二是采用近代表面技術制造高性能耐磨損材料．目前，人們比較傾向于復合材料的研發(fā)：采用干法混煉工藝在橡膠中加入5％—10％的稀土氧化鈰，提高了橡膠的耐磨性；在乙丙橡膠內(nèi)添加一定比例的氮化硅，提高了其耐磨性；合肥開爾納米公司應用自主生產(chǎn)的納米級非晶氮化硅(平均粒徑 20nm)研制的在主體材料為EPDM的波紋管中添加 1—1．5份 NSN粉橡膠超耐磨補強劑,取得良好效果.由于干法混煉工藝簡單，生產(chǎn)方便，但不能將稀土顆粒很好地均勻分布在生膠中，尤其是稀土含量高時，稀土顆粒容易產(chǎn)生局部團聚而導致應力集中，使樣品強度下降，耐磨性降低。最重要的一點是，稀土的價格比較高，在鞋底中添加稀土氧化物，提高了鞋類制品的成本。而陶瓷制品具有高硬度，耐磨，耐腐蝕耐高溫，取材廣泛，價格低廉等特點，比較適合鞋底用聚氨酯橡膠的摻雜，以提高橡膠鞋底的耐磨性。陶瓷材料的成份主要是氧化硅、氧化鋁、氧化鉀、氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵、氧化鈦等。另外，金剛石橡膠輪胎的制造工藝發(fā)明專利（專利號：95105991．2） 在胎冠原料中添加重量比為200~1000：1的金剛石單晶（粒度：30～80目），制成金剛石橡膠輪胎。與普通橡膠輪胎比較，其耐磨性能得到大大改善。所以我們，現(xiàn)在選取氧化鋁陶瓷及一定配比的金剛石，摻雜到聚氨酯鞋底中，既提高了聚氨酯鞋底的耐磨性，又能極大的降低成本。這是一種比較可行的途徑。我們現(xiàn)在所要解決的問題是由于常用無機物與有機物間的相容性較差，因此難以保證復合材料的兩相界面間具有良好的親和性，當加入量大于一定值時，材料的耐磨性反而下降．在橡膠結(jié)合劑中，由于大尺寸顆粒對結(jié)合劑粘附結(jié)合力不足和在硫化過程中的橡膠結(jié)合劑中的顆粒表面周圍形成“微裂紋”，使磨粒與橡膠結(jié)合把持不牢。在提高工具中橡膠結(jié)合劑與金剛石顆粒的結(jié)合力中提到，“微裂紋”的發(fā)生可解釋為，當橡膠結(jié)合劑的工具在加熱硫化過程中，強烈地流動形成硬橡膠的反應，聚合作用和聚合物分解，并伴隨有氣體產(chǎn)物排出 (H2S，SO2，HC1，H20，NH3)。 當外部壓力去掉并將工具從壓模中取出，它將受熱的影響而快速膨脹，使粘結(jié)劑同摻雜顆粒結(jié)合力弱化。結(jié)果在摻雜顆粒周圍形成充滿氣體的空隙
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