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橡胶物理性能指标探讨(四)磨耗性能
点击次数:2106 发布时间:2010-01-28 返回

耐磨耗性表征硫化胶抵抗摩擦力作用下因表面破坏而使材料损耗的能力.
橡胶的磨耗主要以下三种形式:
1.磨损磨耗
2.疲劳磨耗
3.卷曲磨耗
硫化胶的耐磨耗性与拉伸强度,定伸应力,撕裂强度,疲劳性能以及粘弹性能有关.
定伸应力对不同类型的磨耗有不同的影响.定伸应力高时,摩擦表面上的凸它压入橡胶深度小,抗变形能力强,摩擦系数小,而且橡胶表面刚性大,不易打皱而引起卷曲,对磨损磨耗和卷曲磨耗有利.
提高硫化胶的弹性,耐磨耗性也会随之提高.

· 胶种的影响:
*在通用的二烯类橡胶中,其硫化胶的耐磨耗性如下:
*顺丁橡胶>溶聚丁苯橡胶>乳聚丁苯橡胶>天然橡胶>异戊橡胶
顺丁橡胶硫化胶的耐磨耗性随顺式链节(1,4结构)含量的增加而提高

*丁苯橡胶弹性,拉伸强度,撕裂强度都不如天然橡胶,但却优于天然橡胶.
丁苯橡胶耐磨耗性随分子量的增加而提高.

丁腈橡胶硫化胶的耐磨耗性比异戊橡胶好,其耐磨性随丙烯晴含量增加而提高.羧基丁腈胶耐磨耗性好.

乙丙橡胶硫化胶的耐磨耗性,和丁苯橡胶相当,随生胶门尼粘度的提高,其耐磨耗性也随之提高.

丁基橡胶硫化胶的耐磨耗性,在20度时和异戊橡胶相近;但当温度升至100度时,耐磨耗性急剧降低.丁基橡胶采用高温混炼时,硫化胶的耐磨耗性显著提高.

以氯磺化聚乙烯为基础的硫化胶,具有较高的耐磨耗性,高温下的耐磨耗也好.

丙烯酸酯橡胶为基础的硫化胶,比丁腈橡胶硫化胶稍微差一点

聚氨酯橡胶是所有橡胶中在常温下耐磨耗性的一种.在高温下耐磨耗性急剧下降.

胶种: 磨耗量/MG

PUR 0.5-3.5
NBR 44
CR: 280
NR 146
SBR 177
IIR 205

· 硫化体系和耐磨耗性的关系
硫化胶的耐磨耗性随硫化剂用量增大有一个zui大值,耐磨耗性达到zui佳状态时的zui佳硫化程度,随碳黑用量增大及结构性提高而降低.

一般硫磺+促进剂CZ体系的耐磨耗性比较好.
以DTDM+硫磺(低于1.0份)+促进剂NOBS体系硫化胶耐磨耗性和其他力学性能比较好
以硫磺+CZ(主促进剂)+TMTD+DM+D(副促进剂)硫化天然胶时,硫磺用量1.8-2.5份.
以顺丁胶为主的胶料,硫磺用量为1.5-1.8份.

· 填充体系和耐磨耗性的关系
通常硫化胶的耐磨耗性随碳黑粒径减小,表面活性和分散性的增加而提高。
在EPDM 胶料中添加50质量份的SAF 和ISAF碳黑的硫化胶,其耐磨耗性比填充等量FEF碳黑的耐磨性提高一倍。
各种橡胶的zui佳填充量:BR》充油SBR》不充油SBR》IR》NR

用硅烷偶联剂处理的白碳黑也可以提高硫化胶的耐磨耗性。

· 软化剂对硫化橡胶耐磨耗性的影响
通常在胶料中加入软化剂能降低硫化胶的耐磨耗性。
充油丁苯橡胶(SBR-1712)的硫化胶耐磨耗性比SBR-1500高1-2倍。
总的来说,在天然橡胶中和丁苯橡胶中采用芳径油,对耐磨耗的损失较小。

· 耐磨耗性与防护体系的关系

在疲劳磨耗的条件下,胶料中添加防老剂可以提高硫化胶的耐磨耗性。
防老剂选用能防止疲劳老化的品种,具有优异的防臭老化的对苯二胺类防老剂,尤其是1019NA,效果突出。防老剂H,DPPD也有防止疲劳老化的效果,但因为喷霜限制其使用。
防老剂D对NR也有防止疲劳老化的效果。但对SBR无效。
在SBR中,防老剂IPPO对其疲劳老化有防护效果。
除4010NA 外,UOP588(6PPD),DTPD,DPPD/H等也均有一定的防止疲劳老化的效果。

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