橡胶强度的因素
氯丁橡胶的屈服强度

氯丁橡胶的屈服强度1.引言1.1 概述概述氯丁橡胶是一种重要的弹性体材料,具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于各个领域,如汽车制造、航空航天、建筑材料等。
其中,屈服强度是评估氯丁橡胶性能的重要指标之一。
屈服强度是指物质在外力作用下发生塑性变形的能力。
对氯丁橡胶而言,屈服强度是衡量其在外力作用下是否能够保持稳定形态的能力。
它反映了氯丁橡胶材料的抗变形性能和耐久性,对于确保材料在工程应用中的可靠性和安全性至关重要。
氯丁橡胶屈服强度的研究,可以帮助我们深入了解其性能特点和工程应用潜力。
在实际生产和应用中,我们需要考虑许多因素对氯丁橡胶屈服强度的影响,如材料的配方、硫化体系、加工工艺等。
这些因素不仅会对氯丁橡胶的分子结构和链条排列方式产生影响,还会直接影响到其力学性能和耐久性。
本文旨在通过对氯丁橡胶屈服强度的定义和影响因素进行综述,探讨氯丁橡胶材料在工程应用中的潜力和挑战。
通过对相关文献和实验结果的整理和分析,我们将总结出屈服强度在氯丁橡胶材料设计和应用中的重要性,并展望未来氯丁橡胶屈服强度研究的发展方向。
通过本文的研究,我们希望能够加深对氯丁橡胶屈服强度这一关键性能指标的理解,为氯丁橡胶材料的优化设计和工程应用提供科学依据。
同时,我们也期待能够为氯丁橡胶屈服强度的改进和应用推广提供一定的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构部分旨在介绍整篇文章的基本架构和各个部分的主要内容。
本文按照以下几个部分进行组织和呈现。
第一部分是引言,对本文的研究主题进行概述和介绍。
在1.1部分中,我们将简要介绍氯丁橡胶的特性和应用领域,为读者提供了解的基础。
在1.2部分中,我们将详细说明本文的结构,并简要介绍每个部分的主要内容。
最后,在1.3部分中,我们阐明了本文的目的,即分析和探讨氯丁橡胶的屈服强度及其影响因素。
第二部分是正文,主要围绕屈服强度展开讨论。
在2.1部分中,我们将对屈服强度的定义进行解释和阐述,并介绍其在材料力学和工程中的重要性。
橡胶刚度和硬度的关系

橡胶刚度和硬度的关系橡胶是一种具有弹性的材料,广泛应用于各个领域中。
橡胶的刚度和硬度是橡胶材料性能的两个重要指标。
本文将探讨橡胶刚度和硬度之间的关系。
我们需要了解橡胶的定义。
橡胶是一种高分子化合物,由于其分子链的特殊结构,使其具有很好的弹性和可塑性。
橡胶材料的硬度可以通过硬度测试来评估,常用的测试方法有杜氏硬度、布氏硬度和洛氏硬度等。
橡胶的刚度是指橡胶材料在受到外力作用时的变形程度。
刚度越大,橡胶材料在受力时的变形越小,反之亦然。
刚度与橡胶材料的弹性模量有关,弹性模量是材料在单位应力作用下的应变量。
橡胶的弹性模量较小,因此其刚度也相对较小。
橡胶的硬度是指橡胶材料在受力时的抗压能力。
硬度越大,橡胶材料在受力时的抗压能力越强,反之亦然。
硬度与橡胶材料的抗压强度有关,抗压强度是指材料在受到压力作用下的变形能力。
橡胶的抗压强度较高,因此其硬度也相对较高。
橡胶的刚度和硬度之间存在一定的关系。
一般来说,刚度和硬度呈正相关关系。
也就是说,刚度越大,硬度也越大;刚度越小,硬度也越小。
这是因为橡胶材料的分子链越长,其分子间的相互作用力越强,橡胶材料的刚度和硬度也就越大。
然而,需要注意的是,橡胶材料的刚度和硬度并不是完全相同的概念。
刚度主要描述了橡胶材料在受力时的变形程度,而硬度主要描述了橡胶材料在受力时的抗压能力。
因此,虽然刚度和硬度存在一定的相关性,但并不完全相同。
橡胶材料的刚度和硬度还受到其化学成分、分子结构、温度等因素的影响。
例如,一些添加剂可以改变橡胶材料的分子结构,从而影响其刚度和硬度。
温度的升高会导致橡胶材料变软,刚度和硬度会降低。
橡胶的刚度和硬度是橡胶材料性能的两个重要指标。
刚度主要描述了橡胶材料在受力时的变形程度,硬度主要描述了橡胶材料在受力时的抗压能力。
刚度和硬度存在一定的相关性,但并不完全相同。
橡胶材料的刚度和硬度还受到其化学成分、分子结构、温度等因素的影响。
对于不同的应用领域和需求,可以选择不同刚度和硬度的橡胶材料,以满足具体的使用要求。
橡胶强度的因素

橡胶工艺工艺流程选段:拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。
影响橡胶拉伸强度的主要因素有:大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。
拉伸强度与橡胶结构的关系:分子间作用力大,如极性和刚性基团等;分子量增大,范德华力增大,链段不易滑动,相当于分子间形成了物理交联点,因此随分子量增大,拉伸强度增高,到一定程度时达到平衡;分子的微观结构,如顺式和反式结构的影响;结晶和取向工艺流程开始:1综述橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。
橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。
2橡胶加工工艺2.1塑炼工艺生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法,使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。
生胶塑炼的目的是降低它的弹性,增加可塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。
掌握好适当的塑炼可塑度,对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。
在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。
随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现,有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。
在橡胶工业中,最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。
机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。
化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。
开炼机塑炼时温度一般在80℃以下,属于低温机械混炼方法。
密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上,甚至高达160-180℃,属于高温机械混炼。
生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。
几种胶的塑炼特性:天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为30-40℃,时间约为15-20min;采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时,时间约为3-5min。
影响橡胶制品拉伸强度的因素有哪些?

影响橡胶制品拉伸强度的因素有哪些?(1)分子结构影响相对分子质量和分子量分布较小时,分子间的作用力较小;在外力大于分子间力的情况下,分子运动,材料破裂和断裂。
当分子量增加时,粘结力逐渐增加,且链段在拉伸过程中逐渐变得不易滑动,因此抗张强度一般随分子量增加而变大。
随着分子量的增加,橡胶在分子内发生了破坏,而分子量对橡胶拉伸强度几乎没有影响。
说明分子质量对拉伸强度有一定的影响。
相对分子质量分布上,随着低聚物部分含量的增加,在拉伸力作用下发生分子断裂的可能性变大,从而又导致强度下降。
(2)分子作用力作用所有影响分子间力的因素都与拉伸强度有关。
举例来说,当下性取代基与主链相连时,分子间的能力会大大增强,拉伸强度也会增加。
(3)结晶性和定向效应其基本规律是拉伸强度随着结晶度的变大而变大。
随着结晶度的增加,分子链的有序排列更加紧密,孔隙更少,微观缺陷也更少,且分子间力越大,分子链段的运动就越困难,拉伸强度也越大。
结晶性橡胶在拉伸时产生应力诱导的结晶,并通过加强分子间作用和防止裂纹增长来大大提高其拉伸强度。
聚合物性由各向同性转变为各向异性。
相对分子链取向后,平行于取向方向的拉伸强度变大,垂直于取向方向的强度减小;此外,取向可消除某些橡胶缺陷,从而提高拉伸强度。
(4)交联密度效应橡皮的拉伸强度与交联密度的关系如下:在密度较低的交联中,拉伸强度随密度的变大而变大;在密度达到较大值时,拉伸强度也达到较大值。
随着交联密度的不断变大,抗拉强度急剧降低。
抗拉强度的大小与初始拉伸阶段变形时所能承受的有效载荷链数有关。
合适的交联能增加有效链数,且每一有效链均能在断裂前均受力,因而拉伸强度较高。
但当交联密度过大时,接头间分子量较小,片断传热和应力转移能力下降。
此外,交联密度过大也会导致有效网链数目减少,网链支承不均匀。
有些网站容易产生压力。
另外,网状链负载的不均匀性随交联密度的变大而变大,交联密度过大抗拉强度降低。
热硫化硅橡胶撕裂强度的影响因素探讨

术叙琏看料,2021,35(1):35〜41SILICONE MATERIAL 研究・开发热硫化硅橡胶撕裂强度的影响因素探讨詹学贵-2,张红岩1,刘洋洋S陈京1,胡盛S沃雪亮1(1.浙江新安化工集团股份有限公司,杭州310000;2.浙江新安进出口有限公司,杭州310000)摘要:以甲基乙烯基硅橡胶(生胶)为主要原料,添加气相法白炭黑、—基硅油、含氢硅油、硬脂酸等制得热硫化硅橡胶。
探讨了生胶、气相法白炭黑、多乙烯基硅油、四甲基二乙烯基二硅氮烷对热硫化硅橡胶性能的影响。
结果表明,当采用单一乙烯基摩尔分数的生胶时,随着生胶中乙烯基摩尔分数从0.05%提高到0.23%,二次硫化后的硅橡胶邵尔A硬度从55.5度升至76.5度,拉伸强度先由10.7MPa升至11.2MPa后再降至8.9MPa,拉断伸长率由540%逐渐降至260%;采用较高乙烯基含量的生胶与较低乙烯基含量的生胶并用时,能大幅提升硅橡胶的撕裂强度;随着气相法白炭黑N20用量从30份增加到55份,二次硫化后硅橡胶的邵尔A硬度由50度升至70度,拉伸强度由7.7MPa升至11MPa拉断伸长率先降后升再下降,撕裂强度在气相法白炭黑N20用量为40份时达到最大值26.3kN/m;在2种生胶并用的体系中,对于同一系列的气相法白炭黑来讲,随着气相法白炭黑比表面积的增加,硅橡胶的撕裂强度逐渐提高;随着多乙烯基硅油中乙烯基摩尔分数和用量的增加,硅橡胶的邵尔A硬度变化不明显,拉伸强度和撕裂强度均先升后降;随着四甲基二乙烯基二硅氮烷用量的增加,硅橡胶的邵尔A硬度变化不明显,拉伸强度和撕裂强度均先升后降。
当四甲基二乙烯基二硅氮烷用量为0.4份时,二次硫化后硅橡胶的撕裂强度达到最大值44.3kN/m&关键词:撕裂强度,多乙烯基硅油,四甲基二乙烯基二硅氮烷,硅橡胶,气相法白炭黑中图分类号:TQ333.93文献标识码:A doi:10.11941/j.issn.1009-4369.2021.01.006随着各行各业对有机硅材料的需求越来越大,有机硅产品的品种也越来越丰富。
硫化橡胶的定伸强度和拉伸扯断强度设计

硫化橡胶的定伸强度和拉伸扯断强度设计定伸强度是指橡胶试样在拉力试验机上被拉伸至规定伸长率(常为100%、300%和500%)时,拉力与拉伸前试样的截面积之比。
试样在拉伸时,其标距达到给定的伸长尺寸时的拉伸应力影响定伸强度的因素1、分子量越大,定伸应力越大。
2、分子量分布窄的,定伸应力和硬度下降。
3、分子间作用力大,定伸应力高。
4、定伸应力和硬度随交联密度的增加而增大。
传统硫化体系可获较高的定伸应力及硬度。
5、定伸应力和硬度随填料粒径的减小而增大,随结构度和表面活性的增大而增大,随填料用量的增大而增大。
6、定伸应力和硬度随软化剂用量的增加而降低。
7、橡塑共混可提高定伸应力和硬度,如NR/PE、HS共混,NBR/PVC共混,EPDM/PP共混。
拉伸强度:在拉伸试验中,试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力。
其结果以公斤力/厘米2【帕】表示,计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积。
在测试胶料时,试样拉伸至断裂的过程中,最大的拉伸应力。
影响拉伸强度的因素:1、分子量小的橡胶拉伸强度随分子量的增大而增大。
一般分子量在30-35万之间的橡胶拉伸强度最佳。
2、分子量分布窄的拉伸强度较高。
3、主链上有极性取代基时,拉伸强度随分子间的作用力增加而增加。
如丁腈橡胶中,丙烯腈含量增加拉伸强增加。
4、随橡胶结晶度的提高拉伸强度增加。
如NR、CR、CSM、IIR有较高的拉伸强度。
5、橡胶分子链取向后,平行方向的拉伸强度增加,垂直方向的拉伸强度下降。
6、拉伸强度随交联键能的增加而减小,随交联密度的增加而出现峰值。
交联键类型与拉伸强度关系按下列顺序递减:离子键——多硫键——双硫键——单硫键——碳碳键7、炭黑粒子小的而结构性低(如低结构的高耐磨)、表面含氧基团多的(如槽黑)其拉伸强度、撕裂强度、伸长率高。
8、填料的粒子小,表面积大,表面活性大,则补强效果好。
至于结构性与拉伸强度的关系说法不一,结晶橡胶的结构性高的对拉伸强度反而不利,但对非结晶橡胶则相反。
橡胶的抗拉强度、断裂伸长率、回弹率的测试标准_概述说明

橡胶的抗拉强度、断裂伸长率、回弹率的测试标准概述说明1. 引言1.1 概述橡胶是一种具有优异弹性的材料,被广泛应用于各个领域,如汽车工业、医疗器械、建筑工程等。
在使用橡胶材料时,了解其抗拉强度、断裂伸长率和回弹率等物理性能指标非常重要。
这些指标可以帮助我们评估橡胶的质量和适用范围,从而确保产品的可靠性和安全性。
因此,对于这些指标的测试标准的制定具有重要意义。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行探讨。
首先,在引言部分将简要介绍本文的目的和结构。
接下来,在第二部分中,我们将详细介绍橡胶抗拉强度测试所使用的方法和相关标准,包括ASTM和ISO标准。
第三部分将重点讨论橡胶的断裂伸长率测试,并提供ASTM和ISO标准的综述。
第四部分将涵盖橡胶回弹率测试的方法以及相应的ASTM和ISO标准。
最后,在结论部分总结并提供本文的主要观点。
1.3 目的本文旨在全面概述关于橡胶材料抗拉强度、断裂伸长率和回弹率的测试标准。
通过详细介绍这些测试方法以及ASTM和ISO标准,我们希望读者能够更好地理解如何评估橡胶材料的性能特征,并在实际应用中正确选择合适的标准进行测试。
同时,文章还将对这些标准的适用范围和限制进行分析,使读者能够更好地理解其实验结果的可靠性和可行性。
最终,本文将为相关从业人员和研究者提供一个有价值的参考资源,促进橡胶材料性能测试领域的发展与进步。
2. 橡胶的抗拉强度测试标准2.1 测试方法介绍橡胶材料的抗拉强度是指在拉伸过程中所能承受的最大力量,通常以N/mm²(或MPa)表示。
为了确定橡胶材料的抗拉性能,需要进行相应的测试。
抗拉试验是通过施加力量来使样本发生拉伸,测量样本在拉伸过程中所承受的力量和变形。
这些测试通常在实验室环境下进行,使用特定设备和标准化程序。
2.2 ASTM标准概述美国材料与试验协会(ASTM)是一个非营利组织,致力于制定和发布材料及其产品的相关标准。
对于橡胶材料的抗拉强度测试,ASTM D412-16《标准试验方法-切割式、不机动式热硫化橡胶和热塑性弹性体力学性能测定》提供了详细说明和指导。
橡胶强度不足常见原因及处理措施

橡胶强度不足常见原因及处理措施引言橡胶作为一种常用的材料,在许多行业中都起到重要的作用。
然而,有时候我们会发现橡胶制品的强度不足,不能满足使用要求。
本文将介绍一些常见的橡胶强度不足的原因,并提出相应的处理措施。
常见原因及处理措施1. 橡胶配方不合理:橡胶制品的强度受到配方的影响较大。
如果橡胶配方中的某些成分比例不合适,可能会导致强度不足。
解决这个问题的方法是优化配方,确保各组分的比例合理,以提高橡胶制品的强度。
2. 加工工艺不当:橡胶制品的强度还与加工工艺密切相关。
如果橡胶在加工过程中温度、时间等参数控制不当,可以导致强度不足。
为了改善这一问题,需要优化加工过程,严格控制加工参数,确保橡胶制品具有足够的强度。
3. 材料质量问题:橡胶原材料的质量也会对制品的强度产生影响。
如果使用质量不合格的橡胶原料,可能会导致强度不足。
解决这个问题的方法是优选供应商,确保原材料的质量可靠。
4. 橡胶老化:橡胶随着时间的推移会发生老化,导致强度下降。
为了延长橡胶制品的使用寿命,需要合理存储和保养,避免长时间暴露在高温、阳光等有害环境中。
5. 橡胶工艺改进:对于一些特殊需求的橡胶制品,可能需要通过改进工艺来提高其强度。
例如,可以采用增强材料,改变工艺参数等方法来增加橡胶制品的强度。
结论在使用橡胶制品时,如果发现强度不足的情况,我们可以通过优化配方、优化加工工艺,选择合适的材料和改进工艺等方式来解决问题。
通过这些处理措施,我们可以提高橡胶制品的强度,使其能够满足使用要求。
丁苯橡胶拉伸强度的影响因素及改良意见

义,比如原料的纯度。而使用纳米碳酸钙填料对丁苯橡胶进行填充改性,则是最快捷有效提升其拉伸强度的方式。
关键词:丁苯橡胶;拉伸强度;影响因素
中图分类号:TQ333.1
文献标识码:A
文章编号:1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ71-1602(2018)05-0123-01
丁 苯 橡 胶(SBR)是 以 丁 二 烯 和 苯 乙 烯 为单体共聚而成的合成橡胶,因其力学性 能、加工性能和制品的广泛适应性接近于天 然 橡 胶(NR),并 在 耐 磨 性 、耐 候 性 、耐 热 老 化性等方面优于 NR,已成为目前世界上产 量 最高 、市 场 最大 的 合 成 橡 胶品 种,年 消费 量占合成橡胶总量的近 40%。所以业内对 SBR 的改良,特别是在提高拉伸强度方面进 行了孜孜不倦的探索,以期加强这一性能短 板,进一步拓宽 SBR 的应用空间,提升产品 性能,而进行相关研究的关键就是明确 SBR 拉伸强度的影响因素。
得强化,试验证明,当丁苯橡胶的门尼黏度从 39.3 提高到 65.9 时,拉伸强度从 28.4 MPa 提 升到了 31.5 MPa,提升幅度为 10.9%。
3 原料的纯度
SBR 的主要原料是丁二烯和苯乙烯,在聚 合生产过程中两种原料的反应转化率为 70% 左右,即有 30%左右的原料没有参加聚合反 应,而是经过单体回收工序循环使用,与新鲜原 料按一定比例混合进入聚合釜参加反应。经过 回收工序后,丁二烯原料中所聚集的杂质主要 包括丁二烯的低聚体、同分异构体、乙腈,以及 一些炔烃等,而对聚合反应影响比较大的是乙 烯基乙炔和丁二烯的二聚体,乙烯基乙炔在单 体中含量达到 0.015%时就会对产品的性能产 生明显的影响,而当其含量达到 2%时,可使硫 化胶的拉伸强度降低 75%,丁二烯二聚体是一 种阻聚剂,对产品的相对分子质量和门尼黏度 都会产生不利的影响,当其含量达到 0.2%时 会使聚合时间延长 10%,达到 0.5%时则会使 产品的门尼黏度降低 10 个单位。而苯乙烯中 对聚合反应影响比较大的杂质是二乙烯基苯 和一些含氧化合物,二乙烯基苯含量达到 1% 时会使产品中产生 32%的凝胶,而含氧化合物 则会延缓聚合反应的进行,导致产品的相对分 子质量偏低。因此在一个开车周期中原料的纯 度必然处于逐渐下降的趋势,以兰州石化 15 万吨 / 年乳聚丁苯橡胶装置为例,该装置进入 聚合釜的丁二烯质量分数在为期一年的生产 周期刚开车时为 98.24%,到停车前其质量分 数降为 96.61%,苯乙烯 的 质量 分数 则从 99.08%降为 97.83%,与之相对应的拉伸强度 则 从 开 车 时 的 27.86MPa 降 至 停 车 时 的 26.89MPa,降幅为 3.5%,对产品的性能造成 了不利的影响。
硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的原因

硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的原因一、硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的原因分析硫磺硫化是橡胶加工过程中常用的一种方法,通过硫磺与橡胶中的双键反应,形成硫化交联,从而提高橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。
然而,在硫化三元乙丙橡胶的过程中,有时会出现强度低的情况。
下面将从以下几个方面进行分析。
1.硫磺与橡胶反应不完全硫磺与橡胶中的双键发生反应生成硫化交联,这是硫磺硫化的关键步骤。
然而,由于硫磺与橡胶反应速度较慢,反应时间不足以使硫磺完全与橡胶反应,导致硫化程度不够,从而影响了橡胶的强度。
2.硫磺添加量不合理硫磺的添加量对硫化三元乙丙橡胶的强度有着重要影响。
添加过少会导致硫化程度不足,从而影响橡胶的强度;添加过多则会使反应过度,产生过多的硫化交联,导致橡胶的弹性降低,同样会影响橡胶的强度。
因此,硫磺的添加量应该根据具体情况进行调整,以保证橡胶的强度。
3.硫化温度不适宜硫化温度是影响硫磺硫化三元乙丙橡胶强度的关键因素之一。
过低的硫化温度会导致硫磺与橡胶反应速度变慢,反应不完全;过高的硫化温度则会导致硫磺的挥发和分解,同样会影响橡胶的强度。
因此,在硫化过程中,应选择适宜的硫化温度,以保证橡胶的强度。
4.硫化时间不足硫化时间是硫磺硫化三元乙丙橡胶的另一个重要因素。
如果硫化时间不足,硫磺与橡胶反应不完全,硫化交联的形成不充分,从而影响橡胶的强度。
因此,在硫化过程中,应控制好硫化时间,确保硫化反应的充分进行。
5.橡胶配方的问题除硫磺外,橡胶配方中的其他添加剂也会对橡胶的硫化性能和强度产生影响。
例如,过多的活性剂会导致硫化反应过度,影响橡胶的强度;而过少的活性剂则会影响硫磺与橡胶的反应速度,同样会影响橡胶的强度。
因此,在橡胶配方设计中,需要合理选择添加剂的种类和用量,以保证橡胶的硫化性能和强度。
二、改善硫磺硫化三元乙丙橡胶强度的方法针对硫磺硫化三元乙丙橡胶强度低的问题,可以采取以下几种方法进行改善。
1.优化硫磺添加量根据具体情况,调整硫磺的添加量,既要保证硫化程度充分,又要避免反应过度。
橡胶材料的拉伸强度

橡胶材料的拉伸强度橡胶作为一种重要的弹性材料,在广泛应用于工业和生活中。
而橡胶材料的拉伸强度是评价其性能的一个重要指标。
本文将讨论橡胶材料的拉伸强度及其相关的影响因素。
一、拉伸强度的定义橡胶材料的拉伸强度是指在拉伸过程中,材料抵抗破坏的能力。
一般来说,拉伸强度越高,橡胶材料的抗拉性能就越好。
二、影响拉伸强度的因素1. 橡胶材料的成分橡胶材料的成分对其拉伸强度有显著影响。
不同的橡胶配方和添加剂会产生不同的化学反应,从而影响拉伸强度。
例如,添加填料可以增加橡胶的拉伸强度,因为填料能够增加材料的强度和硬度。
2. 橡胶材料的制备工艺橡胶材料的制备工艺也会对其拉伸强度造成影响。
不同的加工方法(如挤出、压延、注塑等)以及温度和时间的控制都会影响橡胶内部的结构和性能。
适当的制备工艺可以提高橡胶的拉伸强度。
3. 外部环境条件橡胶材料的拉伸强度还受外部环境条件的影响。
例如,温度和湿度变化会导致橡胶材料的拉伸强度变化。
在低温条件下,橡胶材料可能变得脆化,从而减弱了其拉伸强度。
三、提高橡胶材料的拉伸强度的方法1. 优化橡胶配方通过优化橡胶的配方,可以改善其拉伸强度。
控制橡胶与添加剂的比例、选择合适的填料以及添加增强剂等都是提高橡胶拉伸强度的有效方法。
2. 改善制备工艺合理的制备工艺有助于提高橡胶材料的拉伸强度。
控制加工温度和时间、选择合适的加工方法以及合适的工艺条件等都是改善拉伸强度的关键。
3. 加强环境保护外部环境条件对橡胶材料的拉伸强度具有重要作用。
因此,加强环境保护,保持稳定的工作环境,可以有效提高橡胶材料的拉伸强度。
结论橡胶材料的拉伸强度是橡胶性能的一个重要指标,其受到多个因素的影响。
通过优化材料配方、改善制备工艺以及加强环境保护等方法,可以有效提高橡胶材料的拉伸强度。
这将进一步推动橡胶材料在工业和生活中的广泛应用。
综上所述,橡胶材料的拉伸强度受到成分、制备工艺和环境条件等因素的影响,通过合理优化这些因素,可以提高橡胶材料的拉伸强度,提升其性能和应用价值。
橡胶各项性能简介

配方与各种物性之间的关系:各种橡胶制品都有它特定的使有用性能和工艺要求.为了满足它的物性要求需选择最适合的聚合物和配合剂进行合理的配方设计.首先要了解配方设计与硫化橡胶物理性能的关系.硫化橡胶的物理性能与配方的设计有密切关系,配方中所选用的材料品种、用量不同都会产生性能上的差异.一、拉伸强度拉伸强度是制品能够抵抗拉伸破坏的根限能力.它是橡胶制品一个重要指标之一.许多橡胶制品的寿命都直接与拉伸强度有关.如输送带的盖胶、橡胶减震器的持久性都是随着拉伸强度的增加而提高的. 拉伸强度与橡胶的结构有关,分了量较小时,分子间相互作用的次价健就较小.所以在外力大于分子间作用时、就会产生分子间的滑动而使材料破坏.反之分子量大、分子间的作用力增大,胶料的内聚力提高,拉伸时链段不易滑动,那么材料的破坏程度就小.凡影响分子间作用力的其它因素均对拉伸强度有影响.如NR/CR/CSM这些橡胶主链上有结晶性取代基,分子间的价力大大提高,拉伸强度也随着提高.也就是这些橡胶自补强性能好的主要原因之一.一般橡胶随着结晶度提高,拉伸强度增大.拉伸强度还根温度有关,高温下拉伸强度远远低于室温下的拉伸强度.拉伸强度根交联密度有关,随着交联密度的增加,拉伸强度增加,出现最大值后继续增加交联密度,拉伸强度会大幅下降.硫化橡胶的拉伸强度随着交联键能增加而减小.能产生拉伸结晶的天然橡胶,弱键早期断裂,有利于主健的取向结晶,因此会出现较高的拉伸强度.通过硫化体系,采用硫黄硫化,选择并用促进剂,DM/M/D也可以提高拉伸强度,(碳黑补强除外,因为碳黑生热作用),拉伸强度与填充剂的关系,补强剂是影响拉伸强度的重要因素之一,填料的料径越小,比表面积越大、表面活性越大补强性能越好.结晶橡胶的硫化胶,出现单调下降因为是自补强性非结晶橡胶如丁苯随着用量增加补强性能增加、过度使用会有下降趣向.低不和橡胶随着用量的增加达到最在值可保持不变. 拉伸强度与软化剂的关系加入软化剂会降低拉伸强度,但少量加入,一般在开练机7份以下,密练机在5份以下会改善分散,有利于提高拉伸强度.软化剂的不同对拉伸强度降低的程度也不同.一般天然橡胶适用于植物油类.非极性橡胶用芳烃油如SBR/IR/BR. .如IIR /EPDM用石腊油、环烷油.NBR/CR 用DBP/DOP.之类. 提高拉伸强度的其它放法有,用橡胶与树脂共混、橡胶化学改性、填料表面改性(如加桂烷等)二、撕裂强度橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导至破坏现象.撕裂强度与拉伸没有直接关系.在许多情况下撕裂与拉伸是不成正比的.一般情况下,结晶橡胶比非结晶橡胶撕裂强高.撕裂强度与温度有关.除了天然橡胶外,高温下撕裂强度均有明显地下降.碳黑、白炭黑填充的橡胶其撕裂强度有明显地提高.撕裂强度与硫化体系有关.多硫键有较高的撕裂强度.硫黄用量高撕裂强度高.但过多的硫黄用量撕裂强度会显着地降低.使用平坦性较好的促进剂有利于提高撕裂强度. 撕裂强度与填充体系有关,各种补强填充如、碳黑、白炭黑、白艳华、氧化锌等,可获较高的撕裂强度.某些桂烷等偶联剂可以提高撕裂强度.通常加入软化剂会使撕裂强度下降.如石腊油会使丁苯胶的撕裂强度极为不利.而芳烃油就变化不大.如CM/NBR用酯类增塑剂比其它软化剂就影响小多了.三、定伸应力与硬度定伸应力与硬度是橡胶材料的刚度重要指标,是硫化胶产生一定形变所需要的力,与较大的拉伸形变有关,两者相关性较好,变化规律基本一至.橡胶分子量越大,有效交联定伸应力越大.为了得到规定的定伸应力,可对分子量较小的橡胶适当提高交联密度.凡能增加分子间作用力的结构因素.都能提高硫化胶的网洛抵抗变形能力.如CR/NBR/PU/NR等有较高的定伸应力.定伸应力与交联密度影响极大.不论是纯胶还是补强硫化胶,随着交联密度的增加,定伸应力与硬度也随之直线增加.通常是通过对硫化剂、促进剂、助硫化剂、活性剂等品种的调节来实现的.含硫的促进对提高定伸应力更有显着的效果.多硫健有利于提高定伸应力.填充剂能提高制品的定伸应力、硬度.补强性能越高、硬度越高,定伸应力就越高.定伸应力随着硬度的增加,填充的增加越高.相反软化剂的增加,硬度降低,定伸应力下降.除了增加补强剂外还有并用烷基酚醛树脂硬度可达95度、高苯乙烯树脂.使用树脂RS、促进剂H并用体系硬度可达85度等等.四、耐磨性耐磨耗性能表征是硫化胶抵抗摩察力作用下因表面破坏而使材料损耗的能力.是与橡胶制品使用寿命密切相关的力学性能.它的形式有; 1.磨损磨耗,在摩擦时表面上不平的尖锐的粗糙物不断地切割、乱擦.致使橡胶表面接触点被切割、扯断成微小的颗粒,从橡胶表面脱落下来、形成磨耗 .磨耗强度与压力成正比与拉伸强度成反比.随着回弹性提高而下降. 2.疲劳磨耗,与摩擦面相接触的硫化胶表面,在反复的过程中受周期性的压缩、剪切、拉伸等变形作用,使橡胶表面产生疲劳,并逐渐在其中产生微裂纹.这些裂纹的发展造成材料表面的微观剥落.疲劳磨耗随着橡胶的弹性模量、压力提高而增加,随着拉伸强度的降低而和疲劳性能变差而加大. 3.巻曲磨耗,橡胶下光滑的表面接触时,由于磨擦力的作用,使硫化胶表面不平的地方发生变形,并被撕裂破坏,成巻的脱落表面. 耐磨性能和硫化胶的主要力学性能有关.在设计配方时要设法平衡各种性能之间的关系.耐磨性与胶种之间关系最大,一般来讲NBR>BR>SSBR>SBR(EPDM)>NR>IR (IIR)>CR 耐磨性与硫化体系有关,适量地提高交联徎度能提高耐磨性能.单硫健越多耐磨性越好,这就是半有效硫化体系的耐磨性最好的道理.用CZ做第一促进剂的耐磨性能要比其它促进剂好,最佳的补强剂用量会提高一定的耐磨性能.合理地使用软化剂会能最小地降低耐磨性.如天然胶、丁苯胶用芳烃油. 有效地使用防老剂,可防止疲劳老化.提高碳黑的分散性可提高耐磨性能. 使用桂烷表面处理剂改性可大大地提高耐磨性能. 采用橡塑共混来提高耐磨性能,如丁睛与聚氯乙烯并用,所制造的纺织皮结. 用丁睛与三元尼龙并用,丁晴与酚醛树脂并用. 添加固体润滑剂和减磨性材料.如丁睛胶橡胶胶料中添加石墨、二硫化钼、氮化硅、碳纤维,可使硫化胶的磨擦系数降低,提高其耐磨性能.五,疲劳与疲劳破坏.硫化胶受到交变应力作用时,材料的结构和性能发生变化的现象叫疲劳.随着疲劳过徎的进行,导至材料破坏的现象叫做疲劳破坏. 1. 橡胶结构的影响,玻璃化温度低的橡胶耐疲劳性能好.有极性基团的橡胶耐疲劳性能差.分子内有庞大基团或侧基的橡胶,耐疲劳性能差、结构序列规整的橡胶,容易聚向结晶,耐疲劳性差. 2. 橡胶硫化体系影响,单硫健的硫化体系,疲劳性能最小,耐疲劳性能好,增加交联剂的用量会使硫化胶的疲劳性能下降.所以应尽量减少交联剂的用量. 3. 填充剂的影响,补强性能越小的填充剂影响越小,填充剂用量越大影响越大,应尽量少用填充剂. 4. 软化体系的影响,尽可能选用软化点低的非粘稠性软化剂;软化剂的用量尽可能多一些,相反高粘度软化剂不宜多用,如松焦油的耐疲劳性差,脂类增塑剂的耐疲劳性就好.六,弹性橡胶最宝贵特性是弹性.高弹性源于橡胶分子运动,完全由卷曲分子的构象变化所造成的,除去外力后能立即恢复原状,称理想的弹性体.橡胶分子之间的作用会妨碍分子链段运动,表现出粘性或粘度.所以说橡胶的特性是既有弹性又有粘性.影响弹性的因素有形变大小、作用时间、温度等.橡胶分子间的作用增大,分子链的规整性高时,易产生拉伸结晶,有利于强度提高,显示出高弹性.在通用橡胶中的天然、顺丁胶弹性最好,其次是丁睛、氯丁.丁苯与丁基较差. 弹性与交联密度有关,随着交联密度的增加,硫化胶的弹性增加,并出现最大值,交联密继续增加弹性呈下的趣势.适当地提高流化程度对弹性有利.在高弹性配合中选用硫黄与CZ并用、与促进D并用硫化胶的回弹性较高,滞后损失小. 弹性与填充体系有关,提高含胶率是提高弹性的最直接、最有效的办法,补强性越好的填充对弹性越不利. 弹性与软化剂的关系.软化剂与橡胶的相溶性有关,相溶性越小,弹性越差.如天然、顺丁、丁基加石腊油,优于加环烷油.丁睛加DOP 优于使用环烷油、芳烃油.一般来说增塑剂会降低橡胶的弹性,应尽量少用增塑剂.七,扯断伸长率(延伸率)扯断伸长率与拉伸强度有关,只有具有较高的拉伸强度,保证其在变形过程中不受破坏,才会有较高的伸长率.一般随着定伸应力和硬度增大则扯断伸长率下降,回弹性大、永久变形小,则扯断伸长率大.不同的橡胶,它的扯断伸长率不同,天然胶它的含胶率在80%以上时它的扯断伸长率可达1000%.在形变时易产生塑性流动的橡胶也会有较高的伸长率.如丁基橡胶. 扯断伸长率随着交联密度的提高而降低.制造高定伸制品,硫化程度不宜过高,可以稍欠硫或降低硫化剂用量.增加填充剂的用量会降低扯断伸长率,结构越高的补强剂,扯断伸长率越低,曾加软化剂的用量,可以获较大的扯断伸长。
常见材料橡胶的拉伸强度
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常见材料橡胶的拉伸强度橡胶是一种常见的材料,广泛应用于各个领域。
它具有很高的拉伸强度,使其成为一种理想的材料选择。
本文将探讨橡胶的拉伸强度及其相关特性。
橡胶是一种高分子聚合物,由大量弹性体分子组成。
这些分子通过化学键连接在一起,形成一个坚固的网状结构。
这种结构赋予橡胶高度的弹性和拉伸强度。
橡胶的拉伸强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大力量。
通过测试,可以确定橡胶的拉伸强度值。
橡胶的拉伸强度受多种因素影响。
首先是橡胶的成分。
不同类型的橡胶具有不同的化学成分,因此其拉伸强度也会有所不同。
例如,天然橡胶由橡胶树乳液制成,具有较高的拉伸强度。
而合成橡胶则是通过化学方法制造的,拉伸强度相对较低。
其次是橡胶的处理方法。
橡胶在生产过程中会经历多道工序,如混炼、压延、硫化等。
这些工艺对橡胶的拉伸强度也会有影响。
最后是橡胶的结构和形态。
橡胶的结构可以是线性的,也可以是交联的。
线性结构的橡胶具有较低的拉伸强度,而交联结构的橡胶具有较高的拉伸强度。
除了拉伸强度,橡胶还具有其他重要的性能特点。
首先是橡胶的弹性。
橡胶在受力后可以迅速恢复原状,这使其在许多应用中能够承受变形和震动。
其次是橡胶的耐磨性。
橡胶具有出色的耐磨性能,可以在摩擦和磨损的环境中长时间使用。
再次是橡胶的耐老化性。
橡胶可以长时间暴露在高温、紫外线和化学物质等恶劣环境中而不受损害。
这些特性使橡胶成为一种理想的材料选择。
橡胶的拉伸强度在工业应用中起着重要作用。
例如,在汽车制造中,橡胶被广泛用于制造轮胎和密封件。
轮胎需要具有高度的拉伸强度,以承受车辆在行驶过程中的拉力和压力。
密封件需要具有良好的弹性和拉伸强度,以确保密封效果和长期使用寿命。
在建筑领域,橡胶也用于制造防水材料和隔音材料。
这些材料需要具有高拉伸强度,以保证其在建筑结构中的可靠性和稳定性。
橡胶的拉伸强度可以通过多种方法来提高。
一种方法是添加填充剂。
填充剂可以增加橡胶的强度和硬度,从而提高其拉伸强度。
橡胶 抗拉强度和压缩强度的关系
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橡胶抗拉强度和压缩强度的关系
1橡胶的拉伸强度和压缩强度
橡胶是人类发明的一种物质,具有极强的弹性,可以用于制造许多实用件。
最重要的理论基础是它的拉伸强度和压缩强度。
那么,什么情况下橡胶的拉伸强度和压缩强度会高?
1.1拉伸强度
橡胶的拉伸强度表示膨胀度即弹性的程度。
它是由橡胶的分子结构、橡胶的硬度、橡胶的结晶度等因素决定的。
当橡胶的分子结构更复杂、硬度更高、结晶度更高,橡胶的拉伸强度也会更高。
同时,橡胶的拉伸强度也受到天气、温度以及其他环境因素的影响。
1.2压缩强度
橡胶的压缩强度表示橡胶在压缩荷载作用下被压缩的程度。
一般情况下,橡胶的压缩强度越高,橡胶在压缩荷载作用下被压缩的程度就越小。
压缩强度的高低取决于橡胶的分子结构、硬度、结晶度和湿度等因素。
一般而言,橡胶的分子结构越复杂、硬度越高、结晶度越高、湿度越小,压缩强度就越高。
以上便是橡胶的拉伸强度和压缩强度的简单研究,从中可以看出,橡胶的拉伸强度和压缩强度取决于其分子结构、硬度、结晶度、湿度以及环境等因素,只有全面掌握橡胶的特性,才能够打造出更符合实际需求的橡胶产品。
各种橡胶的抗撕裂强度
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各种橡胶的抗撕裂强度
橡胶是一种常见的弹性材料,具有良好的抗撕裂强度。
不同类
型的橡胶具有不同的抗撕裂强度,下面我将从不同角度来回答你的
问题。
首先,橡胶的抗撕裂强度与其材料的特性有关。
例如,天然橡
胶由橡胶树中提取,具有较高的弹性和抗撕裂强度。
合成橡胶通常
由石油化工产品制成,其抗撕裂强度取决于具体的合成方法和原材料。
其次,橡胶的抗撕裂强度也受到其结构和添加剂的影响。
例如,硫化橡胶通过硫化处理可以提高其抗撕裂强度。
此外,添加填料和
增强剂(如碳黑、纤维等)也可以改善橡胶的抗撕裂性能。
另外,不同用途的橡胶制品具有不同的抗撕裂强度要求。
例如,汽车轮胎需要具有较高的抗撕裂强度以应对复杂的路面和载重要求,而橡胶密封垫则需要具有良好的抗撕裂性能以确保密封效果。
此外,橡胶制品的抗撕裂强度还受到温度、湿度、紫外线等环
境因素的影响。
在不同的工作环境中,橡胶制品的抗撕裂强度表现
也会有所不同。
总的来说,橡胶的抗撕裂强度是一个综合性能指标,受到多种因素的影响。
针对不同的需求和环境,可以选择合适的橡胶材料和加工工艺来满足其抗撕裂强度的要求。
橡胶硬度和拉伸强度的关系
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橡胶硬度和拉伸强度的关系
你有没有想过,为什么有的橡胶软软的,而有的橡胶却硬邦邦的呢?它们的硬度不同,又会对其他方面有什么影响呢?今天咱们就来聊聊橡胶硬度和拉伸强度的关系。
咱就拿橡皮筋和汽车轮胎来举例子吧。
橡皮筋很软,轻轻一拉就变长了很多。
而汽车轮胎就比较硬,你要用很大的力气才能让它有点变形。
那什么是橡胶的硬度呢?简单来说,就是橡胶抵抗被压入的能力。
如果用手指去按一块橡胶,很容易就按下去了,说明这块橡胶比较软,硬度低。
如果很难按下去,那就是硬度高。
而拉伸强度呢,就是橡胶在被拉伸的时候能够承受的最大力量。
像橡皮筋,虽然很容易拉长,但是拉到一定程度就会断掉,这说明它的拉伸强度不是很高。
汽车轮胎就不一样了,它要承受汽车的重量和行驶中的各种力量,所以它的拉伸强度就比较大。
一般来说,橡胶的硬度和拉伸强度是有一定关系的。
硬度高的橡胶,通常拉伸强度也会比较大。
这就好比一根硬木棍和一根软绳子,硬木棍不容易被折断,而软绳子很容易就被拉断了。
但是也不是绝对的哦,还会受到橡胶的材质、制造工艺等其他因素的影响。
总之,橡胶的硬度和拉伸强度之间的关系很复杂呢。
下次当你看到不同硬度的橡胶制品时,就可以想想它们的拉伸强度会有什么不同。
这样,你就能更好地理解这些橡胶制品的性能啦。
胶木的抗压强度
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胶木的抗压强度
胶木(即橡胶木)的抗压强度会因含水率、处理方式和测试条件的不同而有所差异。
在抗压强度测试中,橡胶木的抗压强度可以达到50.7~63.6 MPa,表现出较好的结构稳定性。
同时,橡胶木也显示出良好的耐水性,即使在水中浸泡后也没有出现明显的变化,表明它具备较好的防潮性。
此外,橡胶木还表现出较好的耐腐蚀性和耐化学物质能力,这在暴露于腐蚀性液体后也未出现明显变化中得到证实。
然而,需要注意的是,这些强度值可能会受到多种因素的影响,如木材的含水率、处理方式等。
例如,随着木材含水率的增加,二氧化硅浸渍热处理橡胶木的力学强度先增加后降低。
当含水率达到60%时,可能会出现力学性能下降的情况,这可能是由于过量的水导致水解过快,使得二氧化硅溶胶主要聚集在细胞腔,从而影响其效果。
因此,要准确了解胶木的抗压强度,需要根据具体的使用环境和条件进行评估和测试。
在实际应用中,还需要考虑其他因素,如木材的纹理、密度、湿度等,以及所承受的压力类型和持续时间,以便更准确地评估其抗压性能。
如何提高橡胶的撕裂强度
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如何提高橡胶的撕裂强度?一、各种橡胶(硫化胶)的撕裂强度: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二、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。
应采用硫磺-促进剂的传统硫化体系,硫磺用量2.0-3.0份。
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。
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。
三、撕裂强度和填充体系的关系:随碳黑粒径的减小,撕裂强度增加。
结构度低的碳黑对撕裂强度的提高有利。
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。
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。
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。
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。
*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。
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。
四、软化体系对撕裂强度的影响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。
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。
橡胶刚度值
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橡胶刚度值
橡胶刚度值是橡胶材料在受力作用下形变的抵抗能力,通俗来说就是橡胶的硬度。
橡胶刚度值的测量方法有多种,一般采用硬度计来测量,例如常用的杜氏硬度计、显微硬度计、巴氏硬度计等。
不同的硬度计适用于不同的橡胶材料,从而能够得到不同的刚度值。
橡胶刚度值的大小直接影响到橡胶的应用范围和使用效果。
一般来说,刚度值越大,橡胶的强度和耐磨性就越好,但同样也会导致橡胶的弹性变差。
因此,在选择橡胶材料时需要根据具体情况进行合理的选择。
除此之外,橡胶刚度值还与橡胶的成分、硫化程度、温度等因素有关。
不同的橡胶成分会导致不同的刚度值,例如氯丁橡胶和丁苯橡胶的刚度值相比,后者要高一些。
硫化程度的增加也会导致刚度值的增加,但过度硫化则会导致橡胶的脆性增加。
温度对刚度值也有一定的影响,一般来说,随着温度的升高,橡胶的刚度值会降低。
在实际应用中,橡胶刚度值的大小需要根据具体的使用场合来选择。
例如在汽车轮胎中,需要选择刚度值适中的橡胶材料,以保证轮胎的耐磨性和舒适性。
而在高强度密封件中,则需要选择刚度值较高的橡胶材料,以保证密封件的密封性和耐久性。
橡胶刚度值是橡胶材料重要的物理性能之一,对于橡胶材料的选择和应用具有重要的指导意义。
在实际应用中,需要综合考虑橡胶刚
度值与其他因素的影响,选择合适的橡胶材料,以保证产品的性能和质量。
橡胶承重能力计算
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橡胶承重能力计算橡胶作为一种常用的材料,具有良好的弹性和耐磨性,被广泛应用于工程领域中的承载结构。
在设计和选择橡胶材料时,确定其承重能力是至关重要的。
本文将介绍橡胶承重能力的计算方法,以及一些影响橡胶承重能力的因素。
1. 橡胶承重能力的计算方法橡胶承重能力的计算方法主要有两种:经验公式法和试验法。
(1)经验公式法经验公式法是根据实际工程经验总结出来的计算方法,适用于一般情况下的橡胶承重能力估算。
常用的经验公式有以下几种:- 阿基米德原理法:根据橡胶的密度和体积,计算其承载能力。
- 面积法:根据橡胶的面积和单位面积的承载能力,计算其承载能力。
- 压缩变形法:根据橡胶的压缩变形量与力的关系,推导出其承载能力。
这些经验公式适用于简单的承载结构,但对于复杂的情况,其计算结果可能存在较大误差。
(2)试验法试验法是通过实验来确定橡胶承重能力的方法,可以获取更准确的结果。
常用的试验方法有以下几种:- 压缩试验:将橡胶样品置于试验机中,在一定载荷下进行压缩,测量橡胶的变形量和承载能力。
- 拉伸试验:将橡胶样品置于试验机中,在一定拉力下进行拉伸,测量橡胶的变形量和承载能力。
- 剪切试验:将橡胶样品置于试验机中,施加剪切力,测量橡胶的变形量和承载能力。
试验法可以考虑到橡胶的各种形变情况,得到更精确的承重能力数据。
然而,试验费用较高且耗时,仅适用于特殊情况下的承载结构设计。
2. 影响橡胶承重能力的因素橡胶承重能力受多种因素影响,主要包括以下几个方面:(1)橡胶材料的性能:橡胶材料的硬度、强度、弹性模量等性能参数决定了其承重能力。
通常情况下,硬度越高、强度越大的橡胶材料具有更高的承载能力。
(2)橡胶结构的形状和尺寸:橡胶结构的形状和尺寸直接影响其承重能力。
一般来说,橡胶结构的面积越大、厚度越大,其承载能力越大。
(3)工作环境条件:橡胶承载结构常处于恶劣的工作环境中,如高温、低温、湿度等。
这些环境条件会对橡胶材料的性能产生一定的影响,从而影响其承载能力。
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橡胶工艺工艺流程选段:拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。
影响橡胶拉伸强度的主要因素有:大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。
拉伸强度与橡胶结构的关系:分子间作用力大,如极性和刚性基团等;分子量增大,范德华力增大,链段不易滑动,相当于分子间形成了物理交联点,因此随分子量增大,拉伸强度增高,到一定程度时达到平衡;分子的微观结构,如顺式和反式结构的影响;结晶和取向工艺流程开始:1综述橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。
橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。
2橡胶加工工艺2.1塑炼工艺生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法,使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。
生胶塑炼的目的是降低它的弹性,增加可塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。
掌握好适当的塑炼可塑度,对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。
在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。
随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现,有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。
在橡胶工业中,最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。
机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。
化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。
开炼机塑炼时温度一般在80℃以下,属于低温机械混炼方法。
密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上,甚至高达160-180℃,属于高温机械混炼。
生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。
几种胶的塑炼特性:天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为30-40℃,时间约为15-20min;采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时,时间约为3-5min。
丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间,因此,丁苯橡胶也可不用塑炼,但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性,缺乏塑炼效果。
顺丁胶的门尼粘度较低,可不用塑炼。
氯丁橡胶得塑性大,塑炼前可薄通3-5次,薄通温度在30-40℃。
乙丙橡胶的分子主链是饱和结构,塑炼难以引起分子的裂解,因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。
丁腈橡胶可塑度小,韧性大,塑炼时生热大。
开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼,这样可以收到较好的效果。
2.2混炼工艺混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。
混炼的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响,即使配方很好的胶料,如果混炼不好,也就会出现配合剂分散不均,胶料可塑度过高或过低,易焦烧、喷霜等,使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不能正常进行,而且还会导致制品性能下降。
混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。
这两种方法都是间歇式混炼,这是目前最广泛的方法。
开炼机的混合过程分为三个阶段,即包辊(加入生胶的软化阶段)、吃粉(加入粉剂的混合阶段)和翻炼(吃粉后使生胶和配合剂均达到均匀分散的阶段)。
开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同,工艺条件也不同。
混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素。
既不能混炼不足,又不能过炼。
密炼机混炼分为三个阶段,即湿润、分散和涅炼、密炼机混炼石在高温加压下进行的。
操作方法一般分为一段混炼法和两段混炼法。
一段混炼法是指经密炼机一次完成混炼,然后压片得混炼胶的方法。
他适用于全天然橡胶或掺有合成橡胶不超过50%的胶料,在一段混炼操作中,常采用分批逐步加料法,为使胶料不至于剧烈升高,一般采用慢速密炼机,也可以采用双速密炼机,加入硫磺时的温度必须低于100℃。
其加料顺序为生胶—小料—补强剂—填充剂—油类软化剂—排料—冷却—加硫磺及超促进剂。
两段混炼法是指两次通过密炼机混炼压片制成混炼胶的方法。
这种方法适用于合成橡胶含量超过50%得胶料,可以避免一段混炼法过程中混炼时间长、胶料温度高的缺点。
第一阶段混炼与一段混炼法一样,只是不加硫化和活性大的促进剂,一段混炼完后下片冷却,停放一定的时间,然后再进行第二段混炼。
混炼均匀后排料到压片机上再加硫化剂,翻炼后下片。
分段混炼法每次炼胶时间较短,混炼温度较低,配合剂分散更均匀,胶料质量高。
2.3压延工艺压延是将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程,它包括压片、贴合、压型和纺织物挂胶等作业。
压延工艺的主要设备是压延机,压延机一般由工作辊筒、机架、机座、传动装臵、调速和调距装臵、辊筒加热和冷却装臵、润滑系统和紧急停车装臵。
压延机的种类很多,工作辊筒有两个、三个、四个不等,排列形式两辊有立式和卧式;三辊有直立式、Γ型和三角形;四辊有Γ型、L型、Z型和S型等多种。
按工艺用途来分主要有压片压延机(用于压延胶片或纺织物贴胶,大多数三辊或四辊,各辊塑度不同)、擦胶压延机(用于纺织物的擦胶,三辊,各辊有一定得速比,中辊速度大。
借助速比擦入纺织物中)、通用压延机(又称万能压延机,兼有压片和擦胶功能、三辊或四辊,可调速比)、压型压延机、贴合压延机和钢丝压延机。
压延过程一般包括以下工序:混炼胶的预热和供胶;纺织物的导开和干燥(有时还有浸胶)胶料在四辊或三辊压延机上的压片或在纺织物上挂胶依机压延半成品的冷却、卷取、截断、放臵等。
在进行压延前,需要对胶料和纺织物进行预加工,胶料进入压延机之前,需要先将其在热炼机上翻炼,这一工艺为热炼或称预热,其目的是提高胶料的混炼均匀性,进一步增加可塑性,提高温度,增大可塑性。
为了提高胶料和纺织物的粘合性能,保证压延质量,需要对织物进行烘干,含水率控制在1-2%,含水量低,织物变硬,压延中易损坏,含水量高,粘附力差。
几种常见的橡胶的压延性能天然橡胶热塑形大,收缩率小,压延容易,易粘附热辊,应控制各辊温差,以便胶片顺利转移;丁苯橡胶热塑性小,收缩率大,因此用于压延的胶料要充分塑炼。
由于丁苯橡胶对压延的热敏性很显著,压延温度应低于天然橡胶,各辊温差有高到低;氯丁橡胶在75-95℃易粘辊,难于压延,应使用低温法或高温法,压延要迅速冷却,掺有石蜡、硬酯酸可以减少粘辊现象;乙丙橡胶压延性能良好,可以在广泛的温度范围内连续操作,温度过低时胶料收缩性大,易产生气泡;丁腈橡胶热塑性小,收缩性大,在胶料种加入填充剂或软化剂可减少收缩率,当填充剂重量占生胶重量的50%以上时,才能得到表面光滑的胶片,丁腈橡胶粘性小易粘冷辊。
2.4压出工艺压出工艺是通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用,使胶料达到挤压和初步造型的目的,压出工艺也成为挤出工艺。
压出工艺的主要设备是压出机。
几种橡胶的压出特性:天然橡胶压出速度快,半成品收缩率小。
机身温度50-60℃,机头70-80℃,口型80-90℃;丁苯橡胶压出速度慢,压缩变形大,表面粗糙,机身温度50-70℃,机头温度70-80℃,口型温度100-105℃;氯丁橡胶压出前不用充分热炼,机身温度50℃,机头℃,口型70℃;乙丙橡胶压出速度快、收缩率小,机身温度60-70℃,机头温度80-130℃,口型90-140℃。
丁腈橡胶压出性能差,压出时应充分热炼。
机身温度50-60℃,机头温度70-80℃。
2.5注射工艺橡胶注射成型工艺是一种把胶料直接从机筒注入模性硫化的生产方法。
包括喂料、塑化、注射、保压、硫化、出模等几个过程。
注射硫化的最大特点是内层和外层得胶料温度比较均匀一致,硫化速度快,可加工大多数模压制品。
橡胶注射成型的设备是橡胶注射成型硫化机。
2.6压铸工艺压铸法又称为传递模法或移模法。
这种方法是将胶料装在压铸机的塞筒内,在加压下降胶料铸入模腔硫化。
与注射成型法相似。
如骨架油封等用此法生产溢边少,产品质量好。
2.7硫化工艺早先,天然橡胶的主要用途只是做擦字橡皮;后来才用于制造小橡胶管。
直到1823年,英国化学家麦金托什才发明将橡胶溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布,可以用来制造雨衣和雨靴。
但是,这种雨衣和雨靴一到夏天就熔化,一到冬天便变得又硬又脆。
为了克服这一缺点,当时许多人都在想办法。
美国发明家查理•古德伊尔也在进行橡胶改性的试验,他把天然橡胶和硫黄放在一起加热,希望能获得一种一年四季在所有温度下都保持干燥且富有弹性的物质。
直到1839年2月他才获得成功。
一天他把橡胶、硫黄和松节油混溶在一起倒入锅中(硫黄仅是用来染色的),不小心锅中的混合物溅到了灼热的火炉上。
令他吃惊的是,混合物落入火中后并未熔化,而是保持原样被烧焦了,炉中残留的未完全烧焦的混合物则富有弹性。
他把溅上去的东西从炉子上剥了下来,这才发现他已经制备了他想要的有弹性的橡胶。
经过不断改进,他终于在1844年发明了橡胶硫化技术。
在橡胶制品生产过程中,硫化是最后一道加工工序。
硫化是胶料在一定条件下,橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。
硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种。
大多数橡胶制品采用热硫化。
热硫化的设备有硫化罐、平板硫化机等。
2.8其他生产工艺橡胶制品的生产工艺还有浸渍法、涂刮法、喷涂法、蕉塑法等。
3橡胶配方设计3.1橡胶的硫化(交联)交联是橡胶高弹性的基础,其特点是在一个橡胶分子链上仅形成少数几处交联点,因此不会影响橡胶分子链段的运动。
橡胶的硫化体系较多,常见的有:硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系、氧化物硫化体系等3.1.1硫黄硫化体系主要适应于二烯类橡胶,其硫化活性点是在双键旁边的α氢原子。
组成:⌝硫黄⌝活性剂:氧化锌,硬脂酸⌝促进剂:噻唑类(DM,M),次磺酰胺类(CZ,NOBS),秋兰姆类(TETD,TMTM,TMTD),胍(D)图 1 硫黄硫化体系的结构特点表1硫黄硫化体系分类硫化体系硫黄/促进剂(S/A)比交联键组成性能特点普通硫黄硫化体系 >1 以多硫键为主动态疲劳性能好;老化性能差半有效硫黄硫化体系(Semi-EV)≈1 以单硫键和双硫键为主老化性能好;压缩永久变形小;无硫化返原有效硫黄硫化体系(EV) <<13.1.2过氧化物硫化体系-自由基机理1 常见的过氧化物有:DCP(二枯基过氧化物)、BPO、DCBP、双2,52 助交联剂:抑制聚合难自由基无用的副反应。
如TAIC,TAC,HVA-23 过氧化物硫化橡胶性能特点:老化性能好,压缩永久变形小,制品透明性好。
表 2 过氧化物的交联效率橡胶品种交联效率原因NR 1 自由基的活性主要与甲基的超共轭作用有关,同时位阻较大,无法出笼格BR,SBR 10-50 脱氢的速度为NR的1/3,但活性高,位阻小,能较快地与双键加成,形成交联键和新自由基NBR >1 腈基影响交联作用PE,EPDM 1EPR 0.4IIR 03.1.3氧化物硫化体系这是含卤素橡胶的主要硫化剂。