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发表于 2008-10-5 14:43:08
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一.拉伸强度 4 E, L7 `! a* l! y' t* w" N
拉伸强度表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力
. d9 S6 N6 o$ O& ]• 橡胶的拉伸强度:
; L/ _$ ^: O8 X: G% k S% T未填充硫化胶:聚氨酯橡胶PUR>天然橡胶NR/异戊IR>氯丁橡胶CR>丁基橡胶IIR>氯磺化聚乙烯CSM>丁晴橡胶NBR/氟橡胶FKM>顺丁橡胶BR>三元乙丙橡胶EPDM>丁苯橡胶SBR>丙烯酸酯橡胶ACM>氯醇橡胶CO>硅橡胶Q : y# v1 T2 ~+ Z9 B% q+ x, A T
填充硫化胶:聚氨酯橡胶PUR>聚酯型热塑性弹性体>天然橡胶NR/异戊IR>SBS热塑性弹性体>丁晴橡胶NBR/氯丁橡胶CR>丁苯橡胶SBR/三元乙丙橡胶EPDM/氟橡胶FKM>氯磺化聚乙烯CSM>丁基橡胶IIR>顺丁橡胶BR/氯醇橡胶CO>丙烯酸酯橡胶ACM>硅橡胶Q
7 k% G+ A3 Y, N, D( @/ ~3 Z Z; h% f
在快速形变下,橡胶的拉伸强度比慢速形变时高;高温下测试的拉伸强度,远远低与室温下的拉伸强度. # A* s7 Y9 ^1 r8 N9 j$ c; `
* I4 F9 j: }8 }& u' q% n$ Y. A
• 硫化体系的影响 ! x6 R D- s( d& Y. T, a
对常用的软质硫化胶而言,欲通过硫化体系提高拉伸强度时,应采用硫磺-促进剂的传统硫化体系,并适当提高硫磺用量.同时促进剂选用噻唑类如M,DM与胍类并用,并适当增加用量.
- {8 g: P& R/ C
" A- b- { v/ o+ G* P, U' n• 填充体系的影响 : P; z& \1 ?/ |4 F' }& a+ S# W9 _
*填料的粒径越小,比表面积越大,表面活性越大,则补强效果越好. : R, x" j5 ^ B
*结晶型(如天然橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大,可出现单调下降.
, C+ G- g* b: P7 O1 j*非结晶型(如丁苯橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大而增大,达到最大值,然后下降.
}! E- g! g* x" H% V' I*低不饱和度橡胶(如三元乙丙橡胶,丁基橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大而增大,达到最大值后可以保持不变. 5 x" ]* H3 _4 r+ b
*对热塑型弹性体而言,填充剂使其拉伸强度降低.
1 E( @* s2 q" p: I*一般情况下,软质橡胶的碳黑用量在40-60份时,硫化胶的拉伸性能比较好.
8 g9 a. V2 g- {5 l2 ]! O/ P) ?$ _, ^7 [ j
• 软化体系的影响 : U# R2 l- `# V6 T
总的来说,加入软化剂会降低硫化橡胶的拉伸强度.但软化剂数量不超过5份时,硫化橡胶的拉伸强度有可能增大.因为含有少量软化剂,可以使碳黑的分散效果好. 6 ^ o1 v% K' {* ^3 S3 A/ b2 b# y
*芳氢油对非极性的不饱和橡胶(异戊橡胶,顺丁橡胶,丁苯橡胶)硫化胶的拉伸强度影响小.用量5-15份
( J: I* \7 [- e# }0 d*石蜡油对非极性的不饱和橡胶(异戊橡胶,顺丁橡胶,丁苯橡胶)硫化胶的拉伸强度影响大.
* e3 m1 |$ z, K0 I) c- @5 w*对极性的不饱和橡胶(如丁晴橡胶,氯丁橡胶),最好采用芳氢油和酯类软化剂(如DBP,DOP等) 5 a/ i3 e% C. {, I/ l! [
• 提高硫化胶拉伸强度的其他方法: & n6 R; o' ]3 a
*橡胶和某些树脂共混;如天然胶,丁苯橡胶和高苯乙烯树脂共混.天然胶和聚乙烯共混.丁晴橡胶和聚氯乙烯共混,乙丙橡胶与聚丙烯共混. " l2 S- `8 ? `
*橡胶的化学改性. & f/ G5 F, l% W Z" S
*填料的改性==>使用表面活性剂或偶联剂. 1 R6 `3 u" M( k1 T+ Q! |" k0 U; O
% p+ |# m' t6 k. |9 U T* ?0 t
二.撕裂强度
! B) C) ^% y# {% H( o是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致破坏的现象.
: ]' ]0 r7 R: ], |. }
: ~ L9 Y" o2 ]: t• 各种橡胶(硫化胶)的撕裂强度:
1 B$ o* I0 ~: y, L天然橡胶NR>聚酯型热塑性弹性体>异戊橡胶IR>聚氨酯橡胶PUR>氯醇橡胶CO>丁晴橡胶NBR>丁基橡胶IIR>氯丁橡胶CR>氯磺化聚乙烯CSM>SBS热塑性弹性体>顺丁橡胶BR>丁苯橡胶SBR>三元乙丙橡胶EPDM>氟橡胶FKM>硅橡胶Q>丙烯酸酯橡胶ACM
* W! g' G6 V8 i' V ^- D' q
7 H+ [( f' E+ t: j) \' M g• 撕裂强度和硫化体系的关系:
1 R0 I0 q( s. }! J*撕裂强度和交联密度的关系有一个极大值,一般随交联密度的增加,撕裂强度增大,并出现一个极大值;然后随交联密度的增加,撕裂强度急剧下降.和拉伸强度类似，但最佳撕裂强度的交联密度不拉伸强度达到最佳值的交联密度要低。
" w/ ^3 ?" ]6 n1 W3 \) |6 ~*应采用硫磺-促进剂的传统硫化体系,硫磺用量2.0-3.0份.
$ @- L' i: v5 u$ |+ N*促进剂选用中等活性,平坦性好的品种,如DM,CZ等; 过硫影响大. 8 f6 G2 ]. ^2 N! y4 H( Z
*在天然橡胶中,如果用有效硫化体系代替普通硫化体系时,撕裂强度明显降低.但过硫影响不大. ( b: N: _3 b4 L9 f. |% x4 z K
. _- l6 R# B& M6 l/ n2 K7 ]• 撕裂强度和填充体系的关系: ) l6 m! }% h& K! l6 b
*随碳黑粒径的减小，撕裂强度增加。 8 l8 ~9 s2 B; c* v1 W0 F
*结构度低的碳黑对撕裂强度的提高有利。 ' H1 U* l" U1 U) z" F: \
*在天然橡胶中增加高耐磨碳黑的用量，可以使撕裂强度增大。
- R3 ]+ k" @% t3 e- c b*在丁苯橡胶中增加高耐磨碳黑的用量（60-70份），出现最大值，然后逐渐下降。 : c/ f) F- h1 E- G
*一般合成橡胶特别是丁基橡胶，使用碳黑补强时，都可以明显的提高撕裂强度。
( s# @" g! C% X$ w2 K*使用各向同性的补强填充剂，如碳黑，白碳黑，白艳华，立德粉和氧化锌等，可以获得较高的撕裂强度。 % G* G. \1 g8 ^6 K9 k
*而使用各向异性的补强填充剂，如陶土，碳酸镁等则不能获得较高的撕裂强度。 3 v8 Q/ D5 `2 }- x K
*某些偶联剂改性的无机填料，如用羧化聚丁二烯CPB改性的碳酸钙，氢氧化铝，也能提高丁苯橡胶的撕裂强度。
: [6 Q' w; O; _# x; ]5 O7 w/ l
- ?" c6 H5 d( Q) P软化体系对撕裂强度的影响
9 Q) z$ G2 t+ e8 c- w/ G6 E*通常加入软化剂会使硫化胶的撕裂强度降低，尤其是石蜡油对丁苯橡胶硫化胶的撕裂强度极为不利。而芳氢油则可以保证丁苯橡胶硫化胶的撕裂强度。 1 ]' A, h' s1 N
*采用石油系软化剂作为丁晴橡胶和氯丁橡胶的软化剂时，应使用芳氢含量高于50-60%的高芳氢油，而不能使用石蜡油。 |
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