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热硫化橡胶带定伸应力及橡胶硬度方面的科学分析

时间:2012-6-5 21:47:54 访问量:1462

输送带生产厂家硫化胶的定伸应力和硬度定伸应力都是抵抗外力不变形的能力,定伸应力与拉伸形变有关,硬度与压缩形变有关,各种因素对两者的影响趋势相同,下面讨论关于定伸应力的情况也适用于橡胶的硬度:

多年来人们对大形变下的应力应变关系不断研究,结果表明,凡是能够增加交联密度、增加体系粘度、提高分子间作用力的结构因素,均能使定伸应力提高,在高聚物强度理论研究中发现,炭黑填充的硫化橡胶网络,主要由化学交联链组,大分子物理缠结链组、炭黑与高分子链间由于物理化学作用相互结合而产生的结合输送带橡胶三部分所组成,通过计算和分析表明,凡是有利于形成以上三种结构的因素,都将使定伸应力提高;

定伸应力与橡胶分子结构的关系:分子量(摩尔质量)和分子量分布的影响,分子量和分子量分布是影响胶料物理性能的重要参数,随着分子量增加,胶料的许多物理一机械性能包括定伸应力和硬度都将提高,同一硫化程度的丁苯橡胶分子量与物理性能的关系,根据硫化胶网状结构理论,分子量对各种性能的影响主要表现在末端效应,大分子网络中的游离末端对硫化胶的力学性能不作贡献,且对弹性起到一定的阻碍作用,游离末端数随分子量增大而减小,所以分子量增加,橡胶输送带厂家胶科的定伸应力和硬度也随之增大,基于上述原因,为了达到同样的定伸应力,对分子量较小的样品应相应提高其硫化程度;随着分子量分布加宽,胶料的定伸应力、硬度、拉伸强度、回弹性和耐磨性都下降,这是因为分子量分布较窄时,减少了小分子级分对性能的损失,因此在分子量相近的情况下,减小多分散性指标可使胶料性能提高;分子量与物理性能的关系及橡胶分子结构与定伸应力的关系,分子化学结构与定伸应力的关系主要受分子链刚性和分子间作用力的影响较为显著,说来,补强性高的炭黑如槽法炭黑、中超耐磨炭黑及高耐磨炭黑能有效地提高硫化胶的定伸应力和硬度,在要求胶料硬度一定的配方中,炭黑品种不同,用量也不同,随各种填料用量增加,不同填料用量对定伸应力的影响,人们在实践中总结出填料用量与硬度的关系,工业输送设备中不同填料用量时,硬度值的近似估算;

调整胶料定伸应力和硬度的方法,在多层复合制品中往往要求不同部位的定伸应力能合理分布,调整的方法是首先要使各层胶料同步硫化并利用增加硫黄或促进剂用量的方法使定伸应力有所提高,如各层胶料已同步硫化,而某一层定,应力仍需提高,则可考虑适当增加炭黑用量,使其定伸应力达到规定的要求,增加炭黑用量是获得高硬度硫化胶的常用方法,但实际上炭黑用量有一定限度,其用量超过100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大于硫化胶,目前有效的增硬方法是选用能参予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;应用能够聚合的不饱和丙烯酸类齐聚酯,便是加工高硬度尼龙橡胶运输带胶料很有前途的方法之一,使用这种齐聚酯制得的制品不仅具有较高的硬度,而且还能起操作助剂便于混炼加工等综合作用,聚酯是粘度较大的粘稠液体,在加工过程中起“临时”增塑剂作用,而在硫化过程中又参予硫化反应,赋予硫化胶较高的交联密度,聚酯的化学结构特点是分子末端含有不饱和双键,在有过氧化物弓泼剂存在的情况下,齐聚酯在橡胶中聚合形成的交联键使硫化胶的交联密度增大,从而导致硫化胶的定伸应力和硬度大大提高,聚酯分子中双键含量增加,所形成的交联键数量也随之增加,其定伸应力橡胶输送皮带硬度也随之增大,引发剂一般为调整齐聚酯在胶料中的比例,可以在宽广的范围内调整硫化胶的硬度、定伸应力;聚酯在无机填料填充的胶料中,也能够提高硫化胶的硬度和定伸应力,但在无引发剂的情况下,聚酯仅仅起增塑剂的作用。

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