橡膠配方設(shè)計與性能的關(guān)系(更新版)
【正文】 了分子鏈的柔性。4． 填充體系的影響無機(jī)填料的耐熱性比炭黑好，無機(jī)填料中耐熱性比較好的有白炭黑、氧化鋅、氧化美、三氧化二鋁和硅酸鹽。目前作為耐熱橡膠經(jīng)常使用的有EPDM、IIR、CSM、ACM、HNBR、FKM和Q。但為了降低成本，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)奶盍稀＃?） 添加固體潤滑劑和減磨性材料 例如在NBR膠料中添加石墨、二硫化鉬、氮化硅、碳纖維等，可使硫化膠的磨擦系數(shù)降低，耐磨耗性提高。是NR和SBR中采用芳烴油時，耐磨耗性損失較其他油類小一些。SBR的耐磨耗性隨分子量增加而提高。使用各向同性的填料，如炭黑、白炭黑、白艷華、立德粉和氧化鋅等，可獲得較高的撕裂強(qiáng)度；而使用各向異性的填料，如陶土、碳酸鎂等則不能得到高撕裂強(qiáng)度。1． 橡膠分子結(jié)構(gòu)與撕裂強(qiáng)度的關(guān)系隨分子量增加，分子間的作用力增大，撕裂強(qiáng)度增大；但是當(dāng)分子量增大到一定程度時，其撕裂強(qiáng)度逐漸趨勢于平衡。3． 填充體系與定伸應(yīng)力的關(guān)系填充的品種和用量是影響硫化膠定伸應(yīng)力和硬度的主要因素。（3） 填料表面改性 使用表面活性、偶聯(lián)劑對填料表面進(jìn)行處理，以改善填料與橡膠大分子間的界面親和力，不僅有助于填料的分散，而且可以改善硫化膠的力學(xué)性能。3． 補(bǔ)強(qiáng)填充體系與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系補(bǔ)強(qiáng)劑的最佳用量與補(bǔ)強(qiáng)劑的性質(zhì)、膠種以及配方中的其他組分有關(guān)：例如炭黑的粒徑越小，表面活性越大，達(dá)到最大拉伸強(qiáng)度時的用量趨于減少；軟質(zhì)橡膠的炭黑用量在40~60份時，硫化膠的拉伸強(qiáng)度較好。1． 橡膠結(jié)構(gòu)與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系相對分子質(zhì)量為（~）105的生膠，對保證較高的拉伸強(qiáng)度有利。下面從各個配合體系來討論提高拉伸強(qiáng)度的方法。拉伸強(qiáng)度隨交聯(lián)鍵鍵能增加而減小，因為鍵能較小的弱鍵，在應(yīng)力狀態(tài)下能起到釋放應(yīng)力的作用，減輕應(yīng)力集中的程度，使交聯(lián)網(wǎng)鏈能均勻地承受較大的應(yīng)力。（2） 橡膠的化學(xué)改性 通過改性劑在橡膠分子之間或橡膠與填料之間生成化學(xué)鍵和吸附鍵，以提高硫化膠的拉伸強(qiáng)度。隨交聯(lián)密度增大，定伸應(yīng)力和硬度幾乎呈線性增加。撕裂強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度之間沒有直接的關(guān)系，也就是說拉伸強(qiáng)度高的硫化膠其撕裂強(qiáng)度不一定也高。在粒徑相同的情況下，結(jié)構(gòu)度低的炭黑對撕裂強(qiáng)度有利。BR耐磨耗性好的主要原因是它的玻璃化溫度（Tg）較低（－95~105℃），分子鏈柔順性好，彈性高。4． 增塑體系的影響一般說來，膠料中加入軟化劑都會使耐磨耗性降低。例如NBR/PVC、NBR/三元尼龍等均可提高硫化膠的耐磨耗性。3． 填充體系與彈性的關(guān)系硫化膠的彈性完全是由橡膠大分子的構(gòu)象變化所造成的，所以提高含膠率是提高彈性最直接、最有效的方法，因此為了獲得高彈性，應(yīng)盡量減少填充劑用量，增加生膠含量。例如聚四氟乙烯（PTFE），使用溫度為315℃，完全符合上述結(jié)構(gòu)特點。因此在耐熱橡膠配方中，應(yīng)使用揮發(fā)性小的防老劑或分子量大的抗氧劑，最好是使用聚合型或反應(yīng)型防老劑。加入增塑可降低橡膠的Tg，提高其耐寒性，降低聚合物的松弛溫度，減少形變時所產(chǎn)生的應(yīng)力，從而達(dá)到防止脆性破壞的目的。FMVQ、FKM耐混合型燃油最好；NBR次之，隨丙烯腈含量增加，耐混合燃油性提高；ACM耐混合燃油性最差。2． 硫化體系的影響隨交聯(lián)密度增加，分子間作用力增大，硫化膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密，自由空間減小，油難以擴(kuò)散。2． 耐化學(xué)腐蝕性的配合體系（1） 橡膠的選擇 耐腐蝕橡膠應(yīng)具有較高的飽和度，而且要盡量消除或減少活潑的取代基團(tuán)，或者是引進(jìn)某些取代基把橡膠分子結(jié)構(gòu)中的活潑部分穩(wěn)定起來。結(jié)晶的存在也會降低體系的阻尼特性，例如在減振效果較好的CIIR中混入結(jié)晶的IR時，并用膠的阻尼系數(shù)tanδ將隨IR含量增加而降低。因此填料的粒徑越小，活性越大，硫化膠的阻尼性、動模量和靜模量也較大。綜合考慮以NR為基礎(chǔ)的軟質(zhì)絕緣橡膠采用低硫或無硫硫化體系較為適
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