橡膠配方設(shè)計(jì)和性能的關(guān)系-展示頁
2025-07-09 06:43本頁面
【正文】 。凡是能增加橡膠大分子間作用力的結(jié)構(gòu)因素，都可以提高硫化膠網(wǎng)絡(luò)抵抗變形的能力，使定伸應(yīng)力提高。定伸應(yīng)力與較大的拉伸形變有關(guān)，而硬度與較小的壓縮形變有關(guān)。（3） 填料表面改性 使用表面活性、偶聯(lián)劑對(duì)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。5． 提高硫化膠拉伸強(qiáng)度的其他方法（1） 橡膠和某些樹脂共混改性 例如NR/PE共混、NBR/PVC共混、EPDM/PP共混等均可提高共混膠的拉伸強(qiáng)度。對(duì)極性不飽和橡膠（如NBR，CR），最好采用酯類和芳烴油軟化劑。對(duì)非極性的不飽和橡膠（如NR、IR、SBR、BR），芳烴油對(duì)其硫化膠的拉伸強(qiáng)度影響較?。皇炗蛯?duì)它則有不良的影響；環(huán)烷油的影響介于兩者之間。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(shí)的用量趨于減少；軟質(zhì)橡膠的炭黑用量在40~60份時(shí)，硫化膠的拉伸強(qiáng)度較好。交聯(lián)鍵類型與硫化橡膠拉伸強(qiáng)度的關(guān)系，按下列順序遞減：離子鍵＞多硫鍵＞雙硫鍵＞單硫鍵＞碳碳鍵。橡膠分子鏈取向后，與分子鏈平行方向的拉伸強(qiáng)度增加。例如丁腈橡膠隨丙烯腈含量增加，拉伸強(qiáng)度隨之增大。1． 橡膠結(jié)構(gòu)與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系相對(duì)分子質(zhì)量為（~）105的生膠，對(duì)保證較高的拉伸強(qiáng)度有利。研究高聚物斷裂強(qiáng)度的結(jié)果表明，大分子的主價(jià)健、分子間的作用力（次價(jià)健）以及大分子鏈的柔性、松弛過程等是決定高聚物拉伸強(qiáng)度的內(nèi)在因素。第二節(jié) 橡膠配方設(shè)計(jì)與性能的關(guān)系一、 橡膠配方設(shè)計(jì)與硫化橡膠物理性能的關(guān)系（一） 拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度表征硫化橡膠能夠抵抗拉伸破壞的極限能力。雖然絕大多數(shù)橡膠制品在使用條件下，不會(huì)發(fā)生比原來長(zhǎng)度大幾倍的形變，但許多橡膠制品的實(shí)際使用壽命與拉伸強(qiáng)度有較好的相關(guān)性。下面從各個(gè)配合體系來討論提高拉伸強(qiáng)度的方法。主鏈上有極性取代基時(shí)，會(huì)使分子間的作用力增加，拉伸強(qiáng)度也隨之提高。隨結(jié)晶度提高，分子排列會(huì)更加緊密有序，使孔隙和微觀缺陷減少，分子間作用力增強(qiáng)，大分子鏈段運(yùn)動(dòng)較為困難，從而使拉伸強(qiáng)度提高。2． 硫化體系與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系欲獲得較高的拉伸強(qiáng)度必須使交聯(lián)密度適度，即交聯(lián)劑的用量要適宜。拉伸強(qiáng)度隨交聯(lián)鍵鍵能增加而減小，因?yàn)殒I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。4． 增塑體系與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系總地來說，軟化劑用量超過5份時(shí)，就會(huì)使硫化膠的拉伸強(qiáng)度降低。對(duì)不飽和度很低的非極性橡膠如EPDM、IIR，最好使用不飽和度低的石蠟油和環(huán)烷油。為提高硫化膠的拉伸強(qiáng)度，選用古馬隆樹脂、苯乙烯茚樹脂、高分子低聚物以及高黏度的油更有利一些。（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。（二） 定伸應(yīng)力和硬度定伸應(yīng)力和硬度都是表征硫化橡膠剛度的重要指標(biāo)，兩者均表征硫化膠產(chǎn)生一定形變所需要的力。1． 橡膠分子結(jié)構(gòu)與定伸應(yīng)力的關(guān)系橡膠分子量越大，游離末端越少，有效鏈數(shù)越多，定伸應(yīng)力也越大。例如橡膠大分子主鏈上帶有極性原子或極性基團(tuán)、結(jié)晶型橡膠等結(jié)構(gòu)因素使分子間作用力增加，因此其定伸應(yīng)力較高。隨交聯(lián)密度增大，定伸應(yīng)力和硬度幾乎呈線性增加。定伸應(yīng)力和硬度均隨填料粒徑減小而增大，隨結(jié)構(gòu)度和表面活性增大而增大，隨填料用量增加而增大。例如用烷基間苯二酚環(huán)氧樹脂15份/，可制作高硬度的胎圈膠條．（2） 在EPDM中添加液態(tài)二烯類橡膠和多量硫黃，可制出硫化特性和加工性能優(yōu)良的高硬度硫化膠。（三） 撕裂強(qiáng)度撕裂是由于硫化膠中的裂紋或裂口受力時(shí)迅速擴(kuò)展、開裂而導(dǎo)致的破壞現(xiàn)象。
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