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文件名称:增加橡胶制品硬度的办法汇集.docx
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更新时间:2025-05-16
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二十二种橡胶无机矿物填料的功能介绍

让橡胶硬度增加的办法

一、橡胶生胶

高硬度胶料配方,往往需要大量的填充补强剂,生胶的选用应选择高门尼粘度的牌号。比如EPDM宜选用高门尼、高乙烯含量的牌号;NBR可以选用高门尼、高丙烯腈含量的牌号。有时候根据其它性能的需要,可以选择高门尼与低门尼胶的并用,低门尼胶不利于大量填充。

二、补强填充剂

用炭黑、白炭黑补强是最佳选择,两者的综合性能较好,增加硬度能力强,其中又以细粒径炭黑的效果最好,但高硬度胶料需要大量的填充,如果单用细粒径炭黑的话,炼胶、硫化等工艺都会出现严重问题,所以细粒径炭黑与大粒径炭黑配合使用的效果最好,比如N330/N550搭配。其它弱补强性填料尽量不用,由于这些填料增加硬度的能力弱,达到目标硬度需要比炭黑、白炭黑更大量的填充,造成胶料综合性能下降以及工艺性能降低。

三、增塑剂

高硬度胶料需要大量的填充补强剂,造成炼胶、硫化等工艺问题,适量的增塑剂还是要添加的,尽管增塑剂会降低胶料的硬度。增塑剂的选用以固体增塑剂为宜,比如固体古马隆等。

四、硫化剂

提高胶料的交联密度,有利于提高胶料的硬度。对于硫黄硫化体系而言,增加促进剂的用量,尤其是TMTD类促进剂,有利于提高硬度。硫化用量的增加也可以提高交联密度,提升胶料的硬度,比如硫黄用量达到30~50质量份时可以制备硬质橡胶,但硫黄的用量与促进剂的用量都增加时,容易产生喷霜现象,用量需要平衡。此外,对于硫黄硫化体系,高硬度胶料由于高填充的缘故,混炼以及硫化加工的生热加大,容易造成焦烧现象,所以保险起见,配合防焦剂也是大有好处的,比如CTP等。

对于过氧化物硫化体系而言,增加过氧化物用量可以提高硬度,但不宜过高,可以选择多种过氧化物硫化剂并用,此外加入助交联剂能明显提升胶料的交联密度,比如对DCP硫化剂,可以加入TAIC、PDM(HVA-2)、TAC、PL-400(TMPTMA),当然也可以选用硫黄作助交联剂。

增加橡胶硬度的几种常用材料

1、炭黑是橡胶制品增硬的首选

炭黑特性是对橡胶硬度有影响的。

各种炭黑对橡胶硬度的影响,炭黑可以通用到各种胶种中,不过要想用炭黑增加橡胶硬度,需要选择N110、N220、N330等硬质炭黑。而N550、N660、N770、N990等软质炭黑,那是用来增强橡胶耐拉伸性能的,并不能增加橡胶硬度。

炭黑粒径对橡胶硬度的影响

炭黑的粒径与橡胶硫化胶的硬度关系紧密,可以说炭黑粒径越小,橡胶硫化胶的硬度越大,在橡胶用系列炭黑中,N110的硬度是最高的,也是粒径最小的橡胶用炭黑。

炭黑结构对橡胶硬度的影响

炭黑的结构也会影响到橡胶的硬度,炭黑的结构越高,橡胶硫化胶的硬度越大,在同等粒径下,高结构的炭黑比第结构的炭黑的橡胶硫化胶的硬度大。

炭黑含量对橡胶强度的影响因素

炭黑的添加量也会影响到橡胶强度的,炭黑的配合量增加,硫化胶的硬度增加。但是结晶橡胶的的硬度增胶幅度要大于非结晶橡胶,所以在同一炭黑配合量下,结晶橡胶的硫化胶硬度要高于非结晶橡胶。

炭黑目数对橡胶硬度的影响

炭黑在使用之前都会进行研墨的,无论是购买的颗粒炭黑还是粉状炭黑在使用之前通常是需要研墨的,可见炭黑目数也是对橡胶有一定影响的。当然炭黑研墨也是为了让炭黑更好的分散到胶料中。

炭黑对橡胶拉伸强度的影响

拉伸强度表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。他同耐磨性,抗撕裂强度成为硫化胶质量的三大补强标准。首先,炭黑配合量增加而增加。其次,炭黑的比表面积与拉伸强度呈正比关系,而炭黑结构对拉伸强度相关性不太明显。但在炭黑配合量较高或较低时拉伸强度受炭黑结构的影响较大。

增加炭黑用量是获得高硬度硫化胶的经典方法,但实际上炭黑用量有一定限度,其用量超过85份后,继续加大用量硬度提高并不明显,一般单用炭黑很难得到硬度(邵尔A)大于90的硫化胶,即使能够达到,其胶料的工艺加工性能也很差,必须在配方中加入增塑剂,加入增塑剂后加工性能好了,但是不利于增加制品的硬度。目前有效的增硬方法是选用能参与硫化反应或与大分子产生某种化学作用的添加剂,以提供某些能提高硬度的结构因素。

2、高苯乙烯树脂

一般丁苯橡胶中苯乙烯含量为23.5±1%,含量达40%以上的称高苯乙烯(highstyrenerubber,HSR),结合苯乙烯80±10%则为丁苯树脂(styrenebutadieneresin)。高苯乙烯树脂(HSR)是苯乙烯质量分数为50%~90%的苯乙烯-丁二烯共聚物,由于苯乙烯含量较大,HSR具有较好的耐老化性能、较高的硬度和刚性。HSR与橡胶共混并用可提高胶料的硬度。由于其组成中的苯乙烯含量较高,使其制品的耐磨性能、耐老化性能、硬度、钢性、撕裂强度和定伸强度大幅度提高;因含有双键,所以可用硫磺硫化,在高硬度下具有柔软性。高苯乙烯橡胶具有优良的流变性能,加工性能优