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    橡膠配方設計之耐磨性

    發布者:杜邦橡塑(鎮江)有限公司 時間:2022-01-24 16:17:00
    耐磨耗性是硫化膠抵抗摩擦力作用下因表面磨損而使材料損耗的能力,與橡膠制品使用壽命密切相關,不僅和使用條件、摩擦表面狀態以及制品的結構有關,而且和硫化膠的其他力學性能如黏彈性、物理化學性質等有關,其影響因素很多。

    1.膠種的影響

    在二烯類橡膠中,耐磨耗性按下列順序遞減: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溫度較低(-95到105℃),分子鏈柔順性好、彈性高。SBR的耐磨耗性隨分子量增加而提高。

    NBR硫化膠的耐磨耗性隨丙烯腈含量增加而提高,XNBR的耐磨耗性比NBR好。

    聚氨酯(PU)是所有橡膠中耐磨耗性最好的橡膠之一,在常溫下具有優異的耐磨性,但在高溫下它的耐磨性會急劇下降。

    2.硫化體系的影響

    硫化膠的耐磨耗性隨交聯密度增加而出現最佳值,該值不僅取決于硫化體系還和炭黑的用量及結構有關。在提高炭黑的用量和結構度時,由炭黑所提供的剛度就會增加,若要保持硫化膠剛度的最佳值,就必須降低由硫化體系所提供的剛性部分,即適當地降低交聯密度,反之則應提高硫化膠的交聯密度。

    3.填充體系的影響

    通常硫化膠的耐磨耗性隨炭黑粒徑減小,隨表面活性和分散性的增加而提高。

    填充新工藝炭黑和用硅烷偶聯劑處理的白炭黑均可提高硫化膠的耐磨耗性。

    4.增塑體系的影響

    一般說來,膠料中加入軟化劑都會使耐磨耗性降低。在NR和SBR中采用芳烴油時,耐磨耗性損失較其他油類小一些。

    5.防護體系的影響

    在疲勞磨耗的條件下,添加適當的防老劑可有效地提高硫化膠的耐磨耗性。

    6.提高硫化膠耐磨耗性的其他方法

    (1)炭黑改性劑添加少量含硝基化合物的炭黑改性劑或其他分散劑,可改善炭黑的分散度,提高硫化膠的耐磨耗性。

    (2)硫化膠表面處理使用含鹵素化合物的溶液或氣體,例如液態五氟化銻、氣態五氟化銻,對NBR等硫化膠表面進行處理,可降低硫化膠表面的摩擦系數,提高耐磨耗性。

    (3)橡塑共混橡塑共混是提高硫化膠耐磨耗性的有效途徑之一。例如NBR/PVC、NBR/三元尼龍等均可提高硫化膠的耐磨耗性。

    添加固體潤滑劑和減磨性材料,例如在NBR膠料中添加石墨、二硫化鉬、氮化硅、碳纖維等,可使硫化膠的磨擦系數降低,耐磨耗性提高。


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