橡胶混炼物理性能指标讨论
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一、拉伸强度
拉伸强度表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。
橡胶的拉伸强度:
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
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
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。
硫化体系的影响
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**-促进剂的传统硫化体系,并适当提高**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。
填充体系的影响
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;
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;
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,达到值,然后下降;
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,达到值后可以保持不变;
对热塑性弹性体而言,填充剂使其拉伸强度降低;
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。
软化体系的影响
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;
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;对极性的不饱和橡胶(如丁晴橡胶、氯丁橡胶),采用芳氢油和酯类软化剂(如DBP、DOP等)。
提高硫化胶拉伸强度的其他方法:
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。
橡胶的化学改性
填料的改性==>使用表面活性剂或偶联剂。
二、撕裂强度
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。
各种橡胶(硫化胶)的撕裂强度:
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
撕裂强度和硫化体系的关系:
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,但撕裂强度的交联密度不拉伸强度达到值的交联密度要低。