橡膠制品的配方設(shè)計原理

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　　4.使用各種同向性補強劑，如炭黑、白艷華、立德粉、氧化鋅等，效果較好、而各種異向性補強劑，如碳酸鎂、陶土、不會獲得高撕裂強度。粉狀纖維及短纖維則能提高抗撕裂強性、增加硬度，減少伸長率。硫化劑應(yīng)選用CZ/DM和醛胺類，硫化程度不得過深。

　　五、耐曲繞性，橡膠的耐曲繞性與臭氧龜裂，往復(fù)變型時的生熱、疲勞有密切的關(guān)系。因此使用天然、順丁這類生熱性小的橡膠為主要原料，補強劑使用軟質(zhì)和粒徑大的炭黑，硫化體系設(shè)計為多硫健型的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。硫化時間選用正硫化前期，防老劑用量多一點。

　　六、耐磨性

　　1.生膠的微觀結(jié)構(gòu)對磨耗的影響較大，當分子鏈有共軛雙鍵存在時，可使橡膠的耐磨性提高，如丁苯膠中的苯環(huán)上含有共軛雙鍵基團，它能吸收及分布外界能量，使大分子鏈不易受到破壞。因此丁苯膠的彈性、強力、耐曲繞性、低溫性都差，但耐磨性較好。聚胺脂橡膠含有共軛苯環(huán)，所以在各種橡膠中的耐磨性名列前矛，比天然、丁苯高4倍以上。

　　丁苯膠與天然膠相比時，15度以下天然膠耐磨性好，15度以上丁苯膠的耐磨性好。如果耐磨性提高，則抗滑性下降。因此，在彈性起支配作用的溫度范圍內(nèi)，耐磨性與抗滑性存在著相反的關(guān)系。再生膠及油膠類物質(zhì)的增多，耐磨性下降。

　　2.炭黑，不同的碳黑品種對配方性能影響不同，如，HAF磨耗量較低，但若與生熱無關(guān)，則MPC、ISAF較為優(yōu)越，為了研究膠料的耐磨性還須研究生膠與炭黑的關(guān)系。

　　3.防老劑與環(huán)境條件。防老劑AW的耐磨性最好，防老劑D+4010次之。反應(yīng)性防老劑4-亞硝基二苯胺（NPDA）可提供天然膠較低的生熱，明顯地提高耐磨性能。對于膠料具有較高的抗張強度和耐熱性，同時還需要綜合平衡耐磨和抗滑性，用氯化丁基橡膠加入55-65份超耐磨爐黑的耐磨性最好。但氯化丁基橡膠的硬度稍有降低，這是熱分解和硫化返原的結(jié)果。

　　4.改進橡膠磨耗的方法

　　a.表面處理法。用液態(tài)或氣態(tài)的五氟化銻，對丁睛膠進行化學(xué)處理，可提高耐磨性7-9倍。為了防止處理時強力和伸長率降低，宜采用氣相處理法，保證氟化合物不浸入膠料內(nèi)層。

　　b.應(yīng)用硅烷偶聯(lián)劑主要是白色填充劑與橡膠之間的結(jié)合。

　　C.使用新型橡膠。如1.5-反式聚戊烯橡膠。這種橡膠耐磨性能優(yōu)越，還具有較高的生膠強力和較低的生熱性，用做胎面膠與天然橡膠相似。

　　d.用丙烯酰胺硫化，采用這種硫化劑硫化的優(yōu)點是無焦燒的危險，硫化平坦期變寬，適當選用硫化體系還能縮短硫化時間。硫化膠的耐疲勞、耐熱性能有所提高，撕裂性能得到改善，耐磨性較好，這是因為結(jié)合的丙烯酰胺分子間可生成亞酰胺環(huán)的緣故。

　　七、耐疲勞性能，當橡膠受反復(fù)交變應(yīng)力作用時，材料結(jié)構(gòu)或性質(zhì)發(fā)生破壞的現(xiàn)象叫疲勞。隨著疲勞的過程的進行，導(dǎo)至材料的破壞現(xiàn)象。必須加區(qū)別疲勞與疲勞破壞，其原因是因為疲勞本來和破壞是無關(guān)現(xiàn)象，因而不能兩者相等同。耐疲勞配方要求如下，

　　1.采用難于生成多硫鍵的硫化體系，在而且過硫程度愈高愈好，

　　2.最好采用純膠配方，若要加入填充劑時，盡量選用弱補強劑，而且用量愈少愈好。

　　3.加入油的目的在于盡量減少橡膠分子間的相互作用，最好加入軟化點低的油料。

　　4.盡量地延長膠料的停放時間和煉膠時間。

　　耐疲勞破壞與耐疲勞完全相反，而疲勞愈好，則耐疲勞破壞愈差。這意味著當考濾到耐疲勞破壞時，允許材料困疲勞而發(fā)生某此變化，確保初期破壞在某個水平以上。耐疲勞破壞的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用能夠大量吸收變形能的的結(jié)構(gòu)。

　　如果要求既要耐破壞又要耐疲勞，這須將兩者當中作某種犧牲而確保另一個，以求彼此平衡。