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发表于 2019-11-8 13:00:41
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拉伸强度
! v4 y0 s! L" W6 Y+ x拉伸强度表征硫化橡胶能够抵抗拉伸破坏的极限能力。虽然绝大多数橡胶制品在使用条件下,不会发生比原来长度大几倍的形变,但许多橡胶制品的实际使用寿命与拉伸强度有较好的相关性。) ]8 {: N6 U/ g1 b4 Q9 e2 V4 _( ^
& b- k- ~7 E0 _ E( A& K* a7 @* |/ c
1. 橡胶结构与拉伸强度的关系5 d* r9 b/ L7 s/ v. W2 j) P6 U6 Y$ l
相对分子质量为(3.0~3.5)×105的生胶,对保证较高的拉伸强度有利。7 B `4 S4 X" y. L! Y7 j" Y, `4 p
主链上有极性取代基时,会使分子间的作用力增加,拉伸强度也随之提高。例如丁腈橡胶随丙烯腈含量增加,拉伸强度随之增大。
# u3 |7 A, o# @" Z7 D, k9 d随结晶度提高,分子排列会更加紧密有序,使孔隙和微观缺陷减少,分子间作用力增强,大分子链段运动较为困难,从而使拉伸强度提高。橡胶分子链取向后,与分子链平行方向的拉伸强度增加。2 T3 S. _) V9 l m+ N
2. 硫化体系与拉伸强度的关系3 f. c& L' J" U6 X1 _
欲获得较高的拉伸强度必须使交联密度适度,即交联剂的用量要适宜。3 V( u3 T Y: y+ Y% ^8 J/ q+ }# h
交联键类型与硫化橡胶拉伸强度的关系,按下列顺序递减:离子键>多硫键>双硫键>单硫键>碳-碳键。拉伸强度随交联键键能增加而减小,因为键能较小的弱键,在应力状态下能起到释放应力的作用,减轻应力集中的程度,使交联网链能均匀地承受较大的应力。
& `; ^. `' ~' I7 ?# b) ~: l3. 补强填充体系与拉伸强度的关系
1 n) t3 D! l& K, m补强剂的最佳用量与补强剂的性质、胶种以及配方中的其他组分有关:例如炭黑的粒径越小,表面活性越大,达到最大拉伸强度时的用量趋于减少;软质橡胶的炭黑用量在40~60份时,硫化胶的拉伸强度较好。$ f D( J; G# i, `# k6 f
4. 增塑体系与拉伸强度的关系
/ a! M) C; X' G0 n! [8 |7 N$ h' m: e总地来说,软化剂用量超过5份时,就会使硫化胶的拉伸强度降低。对非极性的不饱和橡胶(如NR、IR、SBR、BR),芳烃油对其硫化胶的拉伸强度影响较小;石蜡油对它则有不良的影响;环烷油的影响介于两者之间。对不饱和度很低的非极性橡胶如EPDM、IIR,最好使用不饱和度低的石蜡油和环烷油。对极性不饱和橡胶(如NBR,CR),最好采用酯类和芳烃油软化剂。
' A6 P! V5 E$ a0 K7 h5 J0 r为提高硫化胶的拉伸强度,选用古马隆树脂、苯乙烯-茚树脂、高分子低聚物以及高黏度的油更有利一些。
2 g8 ~) |. w1 V5. 提高硫化胶拉伸强度的其他方法+ g m, k% ]: g- ?' u+ g7 u" F% q& _
(1) 橡胶和某些树脂共混改性 例如NR/PE共混、NBR/PVC共混、EPDM/PP共混等均可提高共混胶的拉伸强度。
, K, y" t! y+ v- o/ F5 I(2) 橡胶的化学改性 通过改性剂在橡胶分子之间或橡胶与填料之间生成化学键和吸附键,以提高硫化胶的拉伸强度。6 `; p, n) z" O Q: c* G& m& R
(3) 填料表面改性 使用表面活性、偶联剂对填料表面进行处理,以改善填料与橡胶大分子间的界面亲和力,不仅有助于填料的分散,而且可以改善硫化胶的力学性能。 |
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