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橡胶配方设计之耐磨性

发布时间:2020-12-24 10:53:31  点击数:4

耐磨耗性是硫化胶抵抗摩擦力作用下因表面磨损而使材料损耗的能力,与橡胶制品使用寿命密切相关,不仅和使用条件、摩擦表面状态以及制品的结构有关,而且和硫化胶的其他力学性能如黏弹性、物理化学性质等有关,其影响因素很多。

1.胶种的影响

在二烯类橡胶中,耐磨耗性按下列顺序递减:BR>溶聚SBR>乳聚SBR>NR>IR。BR耐磨耗性好的主要原因是它的玻璃化温度较低(-95到105℃),分子链柔顺性好、弹性高。SBR的耐磨耗性随分子量增加而提高。

NBR硫化胶的耐磨耗性随丙烯腈含量增加而提高,XNBR的耐磨耗性比NBR好。

聚氨酯(PU)是所有橡胶中耐磨耗性最好的橡胶之一,在常温下具有优异的耐磨性,但在高温下它的耐磨性会急剧下降。

2.硫化体系的影响

硫化胶的耐磨耗性随交联密度增加而出现最佳值,该值不仅取决于硫化体系还和炭黑的用量及结构有关。在提高炭黑的用量和结构度时,由炭黑所提供的刚度就会增加,若要保持硫化胶刚度的最佳值,就必须降低由硫化体系所提供的刚性部分,即适当地降低交联密度,反之则应提高硫化胶的交联密度。

3.填充体系的影响

通常硫化胶的耐磨耗性随炭黑粒径减小,随表面活性和分散性的增加而提高。

填充新工艺炭黑和用硅烷偶联剂处理的白炭黑均可提高硫化胶的耐磨耗性。

4.增塑体系的影响

一般说来,胶料中加入软化剂都会使耐磨耗性降低。在NR和SBR中采用芳烃油时,耐磨耗性损失较其他油类小一些。

5.防护体系的影响

在疲劳磨耗的条件下,添加适当的防老剂可有效地提高硫化胶的耐磨耗性。

6.提高硫化胶耐磨耗性的其他方法

(1)炭黑改性剂添加少量含硝基化合物的炭黑改性剂或其他分散剂,可改善炭黑的分散度,提高硫化胶的耐磨耗性。

(2)硫化胶表面处理使用含卤素化合物的溶液或气体,例如液态五氟化锑、气态五氟化锑,对NBR等硫化胶表面进行处理,可降低硫化胶表面的摩擦系数,提高耐磨耗性。

(3)橡塑共混橡塑共混是提高硫化胶耐磨耗性的有效途径之一。例如NBR/PVC、NBR/三元尼龙等均可提高硫化胶的耐磨耗性。

添加固体润滑剂和减磨性材料,例如在NBR胶料中添加石墨、二硫化钼、氮化硅、碳纤维等,可使硫化胶的磨擦系数降低,耐磨耗性提高。

 
 
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