橡胶件-常州楚滢橡塑制品厂专业橡胶件生产商
首页
公司简介
公司动态
产品展示
客户留言
联系我们
今天是:

电话:13861185358

传真:0519-88556268

邮箱:czchuying@126.com

地址:常州武进区洛阳镇戴溪大巷上村

当前位置:首页 >> 新闻中心 >> 技术服务 >> 查看新闻

如何控制硫化胶的压缩永久变形

作者:admin  来源:本站  发表时间:2011-6-29 13:46:07  点击:2806
  众所周知,硫化胶的压缩永久变形是橡胶制品的一项重要物理力学性能指标,它决定着橡胶制品的使用性能和使用寿命。
  压缩永久变形的决定因素很多,也很复杂,不但取决于生胶,而且还取决于配方和工艺等方面。因此,我们要认真仔细的加以分析和研究,找出其内在因素,才能找出其解决的方法。
  首先取决于生胶的品种,因为生胶是橡胶制品的最主要的原材料,如果没有生胶,则就成为“无米之炊”了。生胶的品种不同则其结构也不同,结构不同则其性能就不同。
  生胶的分类,有结晶性与非结晶性的;有极性与非极性的;有饱和的与不饱和的;有自补强性的与非自补强性的;有热塑性的与非热塑性的等等,总之,结构不同、组成不同、所含基因不同,其性能就不同。
  下面是各种生胶的压缩永久变形的大小顺序如下:
  BR<NR<CR<FKM<NBR<CSM<PV<TR<IIR<SBR(由小到大)
  一般来说,弹性大的、强度高的、结晶自补强性的生胶,它的变形容易恢复,压缩永久变形就较小;而结构中侧链、支链多、基因多的,则内阻大,变形后不易恢复,残留部分变形的则压缩永久变形较大。如BR、NR、CR、FKM的压缩永久变形就较小,而TR、IIR、SBR的压缩永久变形就较大,因为SBR的滞后损失最大,所以它的压缩永久变形就大。
  其次是含胶率的高低。含胶率高的(60%以上),填料少的,硫化后硫化胶的交联键的空间网状结构中的空隙大,受力后容易塌陷,压缩永久变形就较大。含胶率低(30%以下),填料多,硫化后其硫化胶的空间网状结构的空隙小。受力后挺性大,不易变形,因此其压缩久变形就较小。含胶率中等的则其压缩永久变形居中,介于两者之间。
  以下为胶料的硬度、硫化程度、交联键的类型、炭黑、填料粒子的形状等。
  胶料的硬度:
  胶料的硬度取决于硫化剂、补强剂、填充剂用量的多少。一般来说,用量多则硫化胶的硬度就高,其压缩永久变形就小,适全于高硬度的制品;而用量少则硫化胶的硬度就较低,其压缩永久变形就大,适合于低硬度的制品。应指出的是,硬度高的橡胶制品,其收缩率较小,硬度低的橡胶制品,其收缩率则较大。而85°,以上的高硬度橡胶制品,其收缩率则有所增大。所以在设计配方时应加以考虑。
  而补强剂、填充剂(增硬性的)用量中等(适中)的,则其压缩永久变形居中。
  胶料的硫化程度:
  胶料的硫化程度决定硫化胶的物理机械性能的高低,也包括压缩永久变形的大小。一般来说,胶料的硫化程度高,则硫化胶的交联密度大,硫化胶的网状结构的空隙小,不容易变形,变形时容易恢复,因此压缩永久变形就较小;而硫化程度低,则硫化胶的交联密度小,硫化胶的空间网状结构的空隙大,受力后容易变形,且伸长率较大,容易变形,不易恢复,因此压缩永久变形就较大;硫化程度中等,其交联密度居中,压缩永久变形则居中。
  硫化胶的交联键的类型:
  我们知道,胶料的硫化体系不同,硫化胶的交联键的结构就不同,交联键的结构不同,其交联键的键能和键长就不同,它决定硫化胶的物理力学性能,也决定着受力后的压缩永久变形。一般来说,交联键的键能低的、键长越长的,受力后容易变形,变形后的恢复也缓慢,压缩永久变形就较大;交联键的键能高的、键长越短的,受力后不易变形,变形后的恢复也较快,压缩永久变形就较小。如多硫键(-C-Sx-)的键能低(54千卡/摩尔),键长(2.04×n,A)大,压缩永久变形大;而碳碳键(-C-C-)的键能高(84千卡/摩尔),键长短(1.54A),压缩永久变形就较小。
  下面是不同硫化体系、交联键类型的硫化胶的压缩永久变形的大小:
  硫化体系:
  硫黄硫化体系>半有效硫化体系>有效硫化体系>树脂硫化体系>有机过氧化物硫化体系。
  交联键的类型:
  多硫键(-C-Sx-C-)>双硫键(-C-S-S-C-)>单硫键(-C-S-C-)>醚键(-C-O-C-)>碳一碳键(-C-C-)。
  炭黑、填充剂的形状:
  我们知道,为了使橡胶制品获得优良的物理力学性能,一般要填加一定量的补强剂,以提高硫化胶的拉伸强度、定伸应力、耐磨性等。另外,为了降低生产成本,还需要加入一些能增加体积的填充剂,以增加容积,降低含胶率。但是,补强剂和填充剂的粒子结构、形态,对硫化胶的物理力学性能,特别是压缩永久变形起着重要作用。如炭黑粒子表面粗糙度大,表面有许多微小孔隙度,容易与混炼胶形成炭黑凝胶(吸留或包容橡胶),可以提高硫化胶的拉伸强度、定伸应力、硬度、耐磨性能等,其抗压缩永久变形的能力就大,压缩永久变形就小。还有,填料的粒子的形态与胶料的相容性好,对硫化胶有某些补强作用,能提高硫化胶的定伸应力,也会降低硫化胶的压缩永久变形。一般来说,炭黑和填料的粒子形态对硫化胶的压缩永久变形大小如下:
  针状、纺锤形(碳酸镁、陶土、含水硅酸钙等)>片状粒子(碳酸钙、滑石粉、石墨等)>园状球形(各类炭黑、新工艺炭黑等)。
  所以,在选择补强剂炭黑和填充剂时,要根据橡胶制品的不同性能要求来加以选用。如压出制品,可选择快压出炭黑(FEF),通用炉黑(CPF)和半补强炉黑(SRF)、硬质陶土(软质陶土的粒径大,只能增容,不能补强);耐磨的制品,可选择高耐磨炉黑(HAF)、白炭黑、硬质陶土等。这样既使硫化胶具有一定的物理力学性能,又具有较低的压缩永久变形,可以获得较好的使用效果,使橡胶制品具有较好的使用性能和使用寿命。

Copyright © 2010 The Website Designed By:WUTONGXIA PV:579054

All Rights Reserved Changzhou Chuying Rubber and Plastic Products Factory

电话:13861185358 传真:0519-88556268 手机:13861185358

地址:常州武进区洛阳镇戴溪大巷上村 ICP备案号:苏ICP备10045245号