橡胶工艺配方与制品性能的关系

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。

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著地降低。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著的效果。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。