橡膠知識(shí)講座(修改)(編輯修改稿)
2025-02-08 23:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 膠、鞋面再生膠、雜皮 再生膠 硫化體系 ? 硫化劑： S/TMTD/DCP/ZnOMgO ? 硫化促進(jìn)劑 : M/DM/D/CZ/TMTD ? 硫化活性劑 : ZnO/SA ? 防焦劑 : CTP 填充與補(bǔ)強(qiáng)體系 ? 補(bǔ)強(qiáng)劑：炭黑、白炭黑 ? 填充劑：碳酸鈣、陶土、滑石粉 增塑與軟化體系 ? 增塑劑：二丁酯、二辛酯等 ? 軟化劑：白油、機(jī)油、凡士林、油膏、環(huán)烷 油、古馬隆、松香、石油樹(shù)脂 防護(hù)（防老）體系 ? 酚類(lèi)防老劑： 26 224 SP ? 胺類(lèi)防老劑： 40 4010NA、 40 RD、 D ? 其他類(lèi)防老劑： MB 其他體系 ? 顏料 ? 阻燃劑 ? 抗靜電劑 ? 防霉劑 ? 防鼠劑 橡膠制品性能與配方設(shè)計(jì) ? 拉伸強(qiáng)度 ? 定伸應(yīng)力 ? 伸長(zhǎng)率及永久變形 ? 回彈性 ? 硬度 ? 壓縮永久變形 ? 撕裂強(qiáng)度 ? 耐磨耗性 ? 耐屈撓性 ? 耐疲勞性 拉伸強(qiáng)度 ? 拉伸強(qiáng)度是硫化膠諸多物理機(jī)械性能之一，是指試片受拉伸作用至斷裂時(shí)單位面積上所承受的最大拉伸應(yīng)力，單位 MPa。 ? 就純膠配方 (即末加補(bǔ)強(qiáng)劑者 )硫化膠的拉伸強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，天然橡膠和聚氨酯橡膠最高，丁基橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠次之，而丁苯橡膠、順丁橡膠和丁腈橡膠最差。 ? 橡膠加入補(bǔ)強(qiáng)填充劑后（炭黑和白炭黑等），其拉仲?gòu)?qiáng)度都將增加，特別是丁苯橡膠等二烯類(lèi)合成橡膠中加人炭黑后的效果更為明顯；粒徑越小、粒徑分布越窄者，拉伸強(qiáng)度值就越大。 ? 硫化體系和軟化劑也有影響。 定伸應(yīng)力 ? 定伸應(yīng)力是指試樣被拉伸至定長(zhǎng)度時(shí)所受的力與試樣在拉伸前的截面積之比，單位為 MPa；橡膠工業(yè)中常測(cè)定伸長(zhǎng)為 100％、 300％和500％時(shí)的定伸應(yīng)力。 ? 要求高定伸應(yīng)力的橡膠制品，可以使用天然橡膠、丁腈橡膠、聚氨酯橡膠；交聯(lián)密度對(duì)定伸應(yīng)力的影響也很大，因此配方中的硫黃和促進(jìn)劑的用量要多一 ‘ 些。促進(jìn)刑可使用 MBT、 MBTS、 DPG或 DPG與胺類(lèi)促進(jìn)劑并用，也可以使用次磺酰胺類(lèi)促進(jìn)劑 CBS、 NOBS等。 ? 定伸應(yīng)力還受補(bǔ)強(qiáng)填充劑的影響，粒徑小、結(jié)構(gòu)度高的炭黑可以提高定伸應(yīng)力，硬質(zhì)陶土的效果比軟質(zhì)陶土顯著。此外，碳酸鎂、碳酸鈣對(duì)提高定伸應(yīng)力也有一定的作用。 ? 制造低定伸應(yīng)力橡膠制品時(shí)，可采用天然橡膠或丁基橡膠，硫黃用量要小，促進(jìn)劑可使用 MBTS，軟化劑可使用硫化油膏和錠子油。 伸長(zhǎng)率及永久變形 ? 試片受拉伸時(shí)，在拉伸方向上將產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形，伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度相對(duì)于試片原長(zhǎng)度的百分比叫作伸長(zhǎng)率。試片拉斷時(shí)的伸長(zhǎng)率，則叫拉斷伸長(zhǎng)率，簡(jiǎn)稱(chēng)伸長(zhǎng)率。 ? 所謂永久變形，是指膠料受應(yīng)力作用而變形，解除應(yīng)力經(jīng)放置一定時(shí)間后，不能全部恢復(fù)到原來(lái)形狀而殘留的變形。 ? 永久變形包括壓縮永久變形和扯斷永久變形。試片扯斷后的永久變形，稱(chēng)為扯斷永久變形，習(xí)慣上常稱(chēng)為永久變形。 ? 天然橡膠純膠配合硫化膠的伸長(zhǎng)率高達(dá) 600~1000％；天然橡膠炭黑配合硫化膠的伸長(zhǎng)率為 100~600％，順丁橡膠硫化膠的伸長(zhǎng)率可達(dá) 500％之多。 ? 通常橡膠的實(shí)用伸長(zhǎng)率多在 100~1000％之間，伸長(zhǎng)率也是檢驗(yàn)橡膠老化的一項(xiàng)最可靠的物性指標(biāo)之一。 ? 要想得到大的伸長(zhǎng)率，通過(guò)硫化不足和加大軟化劑用量也可以實(shí)現(xiàn)，但導(dǎo)致永久變形增大，因此，最好是通過(guò)使用醛胺類(lèi)促進(jìn)劑和減少硫黃用量達(dá)到目的；另外填充劑應(yīng)少用，若需使用可選擇硅酸鋁。 ? 對(duì)于炭黑的配合，最好使用粒徑大者，若使用高定伸、高耐磨爐黑會(huì)使伸長(zhǎng)率顯著降低。炭黑用量增加時(shí)，伸長(zhǎng)率趨于減小。天然橡膠制品的伸長(zhǎng)率與膠料的生膠含量呈很好的比例，但合成橡膠并不那么明顯。 ? 制造永久變形小的制品，應(yīng)使用球狀粒子填充劑，而不宜用片狀、針狀等填充劑。 回彈性 ? 回彈性又稱(chēng)沖擊彈性，通常是指橡膠受沖擊之后恢復(fù)原狀的能力。試驗(yàn)時(shí)使一定高度的重物自由落到橡膠試祥表面上，用重物回彈的高度來(lái)評(píng)價(jià)。 ? 要得到回彈性?xún)?yōu)異的硫化膠，可選用順丁橡膠、異戊橡膠、天然橡膠和硅橡膠，其中前三種橡膠受硫化影響很大，必須注意。 ? 硫化劑和促進(jìn)劑用量要多一些，最好使用超促進(jìn)劑；填充劑用量越少 (即生膠含量越高 )越有利，與其它填充劑相比，炭黑對(duì)彈性降低的傾向大，持別是細(xì)粒子炭黑更顯著，因此最好使用中粒子炭黑。 ? 回彈性與炭黑結(jié)構(gòu)度關(guān)系不大，制作高彈性硫化膠時(shí)應(yīng)使用通用爐黑、低定伸半補(bǔ)強(qiáng)爐黑及高定仰半補(bǔ)強(qiáng)爐黑；此外，還可以使用重質(zhì)碳酸鈣和碳酸鎂。 硬度 提高橡膠的硬度的方法 ? 通過(guò)增加填充劑的用量，但用量太多時(shí)，不僅會(huì)使混煉增加困難，而且有損于膠料壓出和壓片的加工性能。 ? 采用粒徑小、結(jié)構(gòu)度高的中超耐磨爐黑和高耐磨爐黑等可以制得高硬度硫化膠，但加工過(guò)程中生熱大，容易產(chǎn)生焦燒。 ? 加入高苯乙烯樹(shù)脂 (NRSBRBR等 )、酚醛樹(shù)脂 (NBRCR等 )樹(shù)脂類(lèi)物質(zhì)。 ? 采用硫磺硫化體系、增加硫磺用量或增加橡膠的交聯(lián)程度均可提高橡膠的硬度。 ? 制作低硬度硫化膠時(shí)，應(yīng)少加填充劑，但是這樣作對(duì)成本不利，而且膠料收縮率大，制品外觀也差。 ? 此外，對(duì)于丁苯橡膠、丁腈橡膠等，必須加入一定量的填充劑才能得到好的物性。所以 添加軟化劑 是必要的，但是添加量大了會(huì)產(chǎn)生析出現(xiàn)象，制成油膏使用有助于解決析出現(xiàn)象。 ? 填充劑可使用中粒子熱裂爐黑和細(xì)粒子熱裂爐黑等，而淺色橡膠制品可使用輕質(zhì)碳破鈣和表面經(jīng)過(guò)處理的碳酸鈣 ? 丁苯橡膠等合成橡膠可控制適當(dāng)久硫以降低硬度，氧化鋅用量的減少對(duì)降低硬度亦有效。 提高橡膠的硬度的方法 壓縮永久變形 ? 橡膠受壓縮產(chǎn)生永久變形時(shí)，所需力的大小與液體相同，這表示橡膠分子間與低分子流體分子間的間隙相同，故特別適用于制作緩沖制品。 ? 硫化程度小的橡膠，永久變形大，隨著硫化的進(jìn)行，永久變形減小；因此減小永久變形，必須使制品達(dá)到正硫化。 ? 另外，要對(duì)填充劑粒子的形狀進(jìn)行選擇，球狀粒子和片狀粒子較好，不宜使用針狀、棒狀的粒子；膠料中加人碳酸鎂、含水硅酸鋁和陶土?xí)r，會(huì)增大壓縮永久變形。 ? 制品在高溫下使用時(shí)，用過(guò)氧化物交聯(lián)，可以降低壓縮永久變形。 撕裂強(qiáng)度 ? 撕裂強(qiáng)度是指將特殊試片 (帶有割門(mén)或直角形試片 )撕裂時(shí)所需的最大力，表示了材料的抗撕裂性，其單位為 kN/m。 ? 天然橡膠和氯丁橡膠等結(jié)晶性的橡
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