产品目录

Product Catalog

您现在的位置:首页 > 技术支持 > 详细内容
影响橡胶性能因素有哪些
点击次数:205 发布时间:2022-09-08
  橡胶是高分子材料的一种,高弹态是橡胶的特性,生胶,即尚未被交联的橡胶低温下变硬,高温下变软,没有保持形状的能力且力学性能较低,基本无使用价值,必须经过硫化才具有使用价值。
  生胶或混炼胶的黏度,可用来表征半成品在硫化前的成型性能,它影响生产效率和成品质量,适宜的黏度对胶料混炼、压延、压出、硫化等工艺至关重要。
  影响橡胶性能因素有哪些
  1、焦烧时间
  焦烧时间是在特定温度(或热历程)下胶料开始交联所需的时间。焦烧时间反映胶料的加工安全性,该时间越长,胶料越不易出现焦烧(scorch)现象,加工过程中越安全。
  通常测试门尼焦烧时间:在121 ℃下,从开始加热起至胶料的门尼从至低值上升5个门尼值所需要的时间,用T5表示。胶料在工厂加工的过程中由于暴露于给定的热历程而达到焦烧点后,胶料就不能在炼胶机、挤出机、压延机等上继续加工。因此,焦烧时间对于判断橡胶胶料可否在特定条件下加工至关重要。
  2、门尼粘度
  用门尼粘度计测量的橡胶的本体黏度,该值越大,胶料的黏度越高。常用ML1+4100℃表示。其中M表示门尼,L表示用大转子,1—预热时间为1min;4—转动测试时间为4min;100℃—试验温度为100℃。门尼数值越大,表示粘度越大,其可塑性越低。
  门尼粘度反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围宽窄。门尼粘度高胶料不易混炼均匀及挤出加工,其分子量高、分布范围宽。门尼粘度低胶料易粘辊,其分子量低、分布范围窄。门尼粘度过低则硫化后制品抗拉强度低。
  3、格林强度
  格林强度是指未硫化胶料的拉伸强度。格林强度是一个重要的加工性能,它在胶料的挤出、压延以及成型过程中起非常重要的作用。如轮胎成型需要受到比较大的拉伸,如果一拉就断了,那么这类工艺就很难实施了。
  分子量高,高应变下易结晶的橡胶(如NR)有较好的格林强度。NR格林强度高的原因,一方面它有好的拉伸结晶性;另一方面可能是因为它含有凝胶,特别是紧密凝胶的贡献。
  4、剪切变稀
  剪切变稀是非牛顿流体(如橡胶胶料)的粘度随剪切力的增加而降低的特性。
  剪切变稀产生的原因:高分子在流动时各液层间总存在一定的速度梯度,细而长的大分子若同时穿过几个流速不等的液层时,同一个大分子的各个部分就要以不同速度前进,这种情况显然是不能持久的。因此,在流动时,每个长链分子总是力图使自己全部进入同一个流速的流层。不同流速液层的平行分布就导致了大分子在流动方向上的取向。这种现象犹如河流中随同流水一起流动的绳子(细而长)一样,它们总是自然地顺着水流方向纵向排列的,聚合物在流动过程中随剪切速率或剪切应力的增加,由于分子的取向使黏度降低。
  5、胶料弹性
  对于完全弹性的材料,施加变形的速率对测量的应力没有影响。当然,橡胶即使在硫化的状态下也不是完全弹性的。橡胶是黏弹性的,在硫化和未硫化状态都具有黏性和弹性。不过橡胶胶料硫化后,黏性与弹性之比(V/E的比值)会大大降低。
  未硫化橡胶具有弹性主要是因为分子链的缠绕。高弹性的未硫化橡胶具有所谓的“抗变形性”。具有高“抗变形性”(高弹性)的橡胶会阻碍加工。有时,两种橡胶具有相同的黏性,但其中一种具有较高的弹性,而较高的弹性会影响橡胶的混炼、填料的分散、混炼周期的长短以及最终胶料的黏弹性能。例如,高弹性的混炼胶料在挤出过程中可能口型膨胀较大,尺寸稳定性较差。
  6、硫化速率
  硫化速率是橡胶胶料在特定的硫化温度下交联密度增大的速率。硫化时间是指在特定的硫化温度下达到特定状态所需要的时间。一般情况,硫化时间可定义为在给定的温度下给定的胶料达到最终硫化状态的90%时所需要的时问。当然,硫化仪确定的硫化试片的最佳硫化时间不同于在工厂中确定大型和厚橡胶制品的最佳硫化时间。原因是硫化仪通常接近于等温硫化(在相同的温度下硫化),然而厚橡胶制品的中心却是变温热硫化历程。
  橡胶工程师必须考虑各种因素,比如使用的硫化仪的温度恢复时间、在工厂硫化时橡胶制品的厚度、胶料的热传导、制品中心变化的热历程、胶料的硫动力学、胶料的过硫稳定性等等。根据这些因素去决定橡胶制品的最适硫化温度和时间。如果硫化时间太短,就会导致较差的物理性能,尤其是那些厚制品的中心,因为它经历较少的热历程。相反,如果厚制品的硫化时间太长,也会降低硫化胶的物理性能,尤其是经过多次热历程的制品表面。同时,较长的硫化时间也导致较低的生产效率。
  7、抗硫化返原性
  抗硫化返原性是指橡胶胶料抵抗由于硫化时间延长而引起的硫化胶性能的下降的性质。当橡胶部件或橡胶胶料在硫化过程中经历太多热历程时,这个性质尤其重要。例如,一个厚制品的外表面暴露于过度的热历程,这就会发生硫化返原。天然橡胶胶料通常在较高的硫化温度下硫化返原。
  8、分散性
  分散性是指混合过程中填料颗粒在橡胶胶料中分散好坏的性能,这种性质不仅与炭黑的分散百分数有关、而且与非炭黑填料(如陶土、白炭黑、二氧化钛、碳酸钙等)的分散百分数有关。
  橡胶硫化剂如促进剂和硫磺在胶料中的分散性不好。这有时是特别严重的问题,因为它们通常是在混合的最后阶段添加,一批胶料的分散性差会引起硫化胶的物理性能(如最终拉伸强度)变化很大。分散性不好会降低耐磨性、抗撕裂性和耐疲劳性,也会影响屈挠生热和其他的动力学性能。
  9、自黏性
  自黏性指未硫化胶料在短的保压时间内,适度的压力下自黏或与其他胶料黏结的能力。这个性质在橡胶制品中非常重要,比如,轮胎或传送带的成型是将一层挤出或压延的胶料平铺在另一层胶料的上而。在被放置在模具或平板硫化机硫化之前,这些未硫化制品必须粘在一起。
  通常,天然橡胶胶料有较好的成型自黏性;而含EPDM的胶料通常成型自黏性较差。一般在胶料中添加增黏剂来改善自黏性。橡胶胶料中包含许多不同溶解度的组分。在一定的冷却条件下,一些组分可能从胶料中分离出来,渗出胶料表面形成“喷霜”。喷霜往往会破坏成型自黏性。可能引起喷霜的一些配合剂如硫磺、促进剂、防老剂、石油、硬脂酸锌和石蜡等。
  10、黏合性
  黏合性是指橡胶胶料黏结金属或织物等非橡胶表面的性质。金属黏合性太强会导致胶料在开炼机和压延机粘辊,也会在其他的加工设备中出现问题。
  然而,没有足够的黏合性会导致胶料在压延机或密炼机转子的金属表而打滑。调节温度有时可以控制黏合性。某些配料(如外用润滑剂或脱模剂)有时被用来控制黏合性。但是,应该谨慎使用润滑剂,因为它可能影响黏合性的同时影响胶料的其他性能。
  11、存储稳定性
  储存稳定性是指混合胶料存放在车间中能保持可用的时间。焦烧时间会影响胶料的性能。一般情况下,混炼胶的储存时间越长,加工时焦烧安全性越差。
  在储存过程中,橡胶和炭黑间相互作用的增大改变了胶料的流变性能。这种变化我们可以通过胶料的门尼黏度或振荡圆盘流变仪测定的最小转矩(ML)的上升看出。不仅混炼胶,未加工的弹性体(如天然橡胶)的流变性能在储存过程中也会发生变化,例如天然橡胶的储存会使其黏度升高、硬度增大等。

分享到:

加入收藏 | 返回列表 | 返回顶部
优肯科技股份有限公司 版权所有
0532-85016991,85017721
13854256238
点击这里给我发消息
 
扫一扫访问手机站扫一扫访问手机站
访问手机站