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從各個配合體係角度來討論提高拉伸強度的方法

2019-12-24

天然再生膠

2019年12月24日。從各個配合體係角度來討論提高拉伸強度的方法

 拉伸強度與橡膠的結構有關,分了量較小時,分子間相互作用的次價健就較小。所以在外力大於分子間作用時、就會產生分子間的滑動而使材料破壞。反之分子量大、分子間的作用力增大,膠料的內聚力提高,拉伸時鏈段不易滑動,那麽材料的破壞程度就小。凡影響分子間作用力的其它因素均對拉伸強度有影響。如NR/CR/CSM這些橡膠主鏈上有結晶性取代基,分子間的價力大大提高,拉伸強度也隨著提高。也就是這些天然再生膠的原料橡膠自補強性能好的主要原因之一。一般橡膠隨著結晶度提高,拉伸強度增大。

    下麵從各個配合體係來討論提高拉伸強度的方法。

    1.橡膠結構與拉伸強度的關係

    相對分子質量為(3.0~3.5)×105的生膠,對保證較高的拉伸強度有利。

    主鏈上有極性取代基時,會使分子間的作用力增加,拉伸強度也隨之提高。例如丁腈橡膠隨丙烯腈含量增加,拉伸強度隨之增大。

    隨結晶度提高,分子排列會更加緊密有序,使孔隙和微觀缺陷減少,分子間作用力增強,大分子鏈段運動較為困難,從而使拉伸強度提高。橡膠分子鏈取向後,與分子鏈平行方向的拉伸強度增加。

    2.硫化體係與拉伸強度的關係

    欲獲得較高的拉伸強度必須使交聯密度適度,即交聯劑的用量要適宜。

    交聯鍵類型與硫化橡膠拉伸強度的關係,按下列順序遞減:離子鍵>多硫鍵>雙硫鍵>單硫鍵>碳-碳鍵。拉伸強度隨交聯鍵鍵能增加而減小,因為鍵能較小的弱鍵,在應力狀態下能起到釋放應力的作用,減輕應力集中的程度,使交聯網鏈能均勻地承受較大的應力。




天然再生膠的應用

    3.補強填充體係與拉伸強度的關係

    補強劑的好的用量與補強劑的性質、膠種以及配方中的其他組分有關:例如炭黑的粒徑越小,表麵活性越大,天然再生膠的應用達到極大拉伸強度時的用量趨於減少;軟質橡膠的炭黑用量在40~60份時,硫化膠的拉伸強度較好。

    4.增塑體係與拉伸強度的關係

    總地來說,軟化劑用量超過5份時,就會使硫化膠的拉伸強度降低。對非極性的不飽和橡膠(如NR、IR、SBR、BR),芳烴油對其硫化膠的拉伸強度影響較小;石蠟油對它則有不良的影響;環烷油的影響介於兩者之間。對不飽和度很低的非極性橡膠如EPDM、IIR,盡量使用不飽和度低的石蠟油和環烷油。對極性不飽和橡膠(如NBR,CR),盡量采用酯類和芳烴油軟化劑。

    為提高硫化膠的拉伸強度,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。

    5.提高硫化膠拉伸強度的其他方法

    (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度。

    (2) 橡膠的化學改性  通過改性劑在橡膠分子之間或橡膠與填料之間生成化學鍵和吸附鍵,以提高硫化膠的拉伸強度。

    (3) 填料表麵改性  使用表麵活性、偶聯劑對填料表麵進行處理,以改善填料與橡膠大分子間的界麵親和力,不僅有助於填料的分散,而且可以改善硫化膠的力學性能。


來自橡膠技術網

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