降低橡胶压缩变形

网友问题如何控制硫化胶的压缩永久变形标签硫化胶基础知识橡塑提问者OPGDGHHPXZ浏览次数146提问时间201008020159姓名笔名OPGDGHHPXZ等级列兵一级回答数0次通过率0主营行业商业机会公司答案收藏答案收藏答案分享给好友最新回答者DAMAICHA2011等级列兵一级回答的其他贡献者DAMAICHA如何控制硫化胶的压缩永久变形压缩永久变形的决定因素很多，也很复杂，不但取决于生胶，而且还取决于配方和工艺等方面。因此，我们要认真仔细的加以分析和研究，找出其内在因素，才能找出其解决的方法。首先取决于生胶的品种，因为生胶是橡胶制品的最主要的原材料，如果没有生胶，则就成为”无米之炊“了。生胶的品种不同则其结构也不同，结构不同则其性能就不同。生胶的分类，有结晶性与非结晶性的；有极性与非极性的；有饱和的与不饱和的；有自补强性的与非自补强性的；有热塑性的与非热塑性的等等，总之，结构不同、组成不同、所含基因不同，其性能就不同。下面是各种生胶的压缩永久变形的大小顺序如下BR一般来说，弹性大的、强度高的、结晶自补强性的生胶，它的变形容易恢复，压缩永久变形就较小；而结构中侧链、支链多、基因多的，则内阻大，变形后不易恢复，残留部分变形的则压缩永久变形较大。如BR、NR、CR、FKM的压缩永久变形就较小，而TR、IIR、SBR的压缩永久变形就较大，因为SBR的滞后损失最大，所以它的压缩永久变形就大。其次是含胶率的高低。含胶率高的（60以上），填料少的，硫化后硫化胶的交联键的空间网状结构中的空隙大，受力后容易塌陷，压缩永久变形就较大。含胶率低（30以下），填料多，硫化后其硫化胶的空间网状结构的空隙小。受力后挺性大，不易变形，因此其压缩久变形就较小。含胶率中等的则其压缩永久变形居中，介于两者之间以下为胶料的硬度、硫化程度、交联键的类型、炭黑、填料粒子的形状等。胶料的硬度取决于硫化剂、补强剂、填充剂用量的多少。一般来说，用量多则硫化胶的硬度就高，其压缩永久变形就小，适全于高硬度的制品；而用量少则硫化胶的硬度就较低，其压缩永久变形就大，适合于低硬度的制品。应指出的是，硬度高的橡胶制品，其收缩率较小，硬度低的橡胶制品，其收缩率则较大。而85度以上的高硬度橡胶制品，其收缩率则有所增大。所以在设计配方时应加以考虑。而补强剂、填充剂（增硬性的）用量中等（适中）的，则其压缩永久变形居中。胶料的硫化程度决定硫化胶的物理机械性能的高低，也包括压缩永久变形的大小。一般来说，胶料的硫化程度高，则硫化胶的交联密度大，硫化胶的网状结构的空隙小，不容易变形，变形时容易恢复，因此压缩永久变形就较小；而硫化程度低，则硫化胶的交联密度小，硫化胶的空间网状结构的空隙大，受力后容易变形，且伸长率较大，容易变形，不易恢复，因此压缩永久变形就较大；硫化程度中等，其交联密度居中，压缩永久变形则居中。我们知道，胶料的硫化体系不同，硫化胶的交联键的结构就不同，交联键的结构不同，其交联键的键能和键长就不同，它决定硫化胶的物理力学性能，也决定着受力后的压缩永久变形。一般来说，交联键的键能低的、键长越长的，受力后容易变形，变形后的恢复也缓慢，压缩永久变形就较大；交联键的键能高的、键长越短的，受力后不易变形，变形后的恢复也较快，压缩永久变形就较小。如多硫键（CSX）的键能低（54千卡摩尔），键长（204N，A）大，压缩永久变形大；而碳碳键（CC）的键能高（84千卡摩尔），键长短（154A），压缩永久变形就较小。下面是不同硫化体系、交联键类型的硫化胶的压缩永久变形的大小硫黄硫化体系半有效硫化体系有效硫化体系树脂硫化体系有机过氧化物硫化体系。多硫键（CSXC）双硫键（CSSC）单硫键（CSC）醚键（COC）碳一碳键（CC）。我们知道，为了使橡胶制品获得优良的物理力学性能，一般要填加一定量的补强剂，以提高硫化胶的拉伸强度、定伸应力、耐磨性等。另外，为了降低生产成本，还需要加入一些能增加体积的填充剂，以增加容积，降低含胶率。但是，补强剂和填充剂的粒子结构、形态，对硫化胶的物理力学性能，特别是压缩永久变形起着重要作用。如炭黑粒子表面粗糙度大，表面有许多微小孔隙度，容易与混炼胶形成炭黑凝胶（吸留或包容橡胶），可以提高硫化胶的拉伸强度、定伸应力、硬度、耐磨性能等，其抗压缩永久变形的能力就大，压缩永久变形就小。还有，填料的粒子的形态与胶料的相容性好，对硫化胶有某些补强作用，能提高硫化胶的定伸应力，也会降低硫化胶的压缩永久变形。一般来说，炭黑和填料的粒子形态对硫化胶的压缩永久变形大小如下针状、纺锤形（碳酸镁、陶土、含水硅酸钙等）片状粒子（碳酸钙、滑石粉、石墨等）园状球形（各类炭黑、新工艺炭黑等）。所以，在选择补强剂炭黑和填充剂时，要根据橡胶制品的不同性能要求来加以选用。如压出制品，可选择快压出炭黑（FEF），通用炉黑（CPF）和半补强炉黑（SRF）、硬质陶土（软质陶土的粒径大，只能增容，不能补强）；耐磨的制品，可选择高耐磨炉黑（HAF）、白炭黑、硬质陶土等。这样既使硫化胶具有一定的物理力学性能，又具有较低的压缩永久变形，可以获得较好的使用效果，使橡胶制品具有较好的使用性能和使用寿命。SHINESTF加博友关注他最新日志晚安，2010SHINESTFJ的20UL62“W“线过UL测试塑料配方设计的基本原则归属感是人类的天性2转载归属感是人类的天性1转载PVC制品产生气味的原因该作者的其他文章博主推荐相关日志随机阅读首页推荐华裔博友晒超凶悍AK47突击步枪旭日阳刚抽“中华”惹着谁了80后情色女画家艺洋惹争议女大学生羡慕农民工月薪我距离小泽玛利亚只有40CM林志玲爆乳抗击春晚缩胸论更多橡胶与金属的硫化粘接技术探讨PVC制品产生气味的原因弹性体的压缩永久变形默认分类20100918171504阅读23评论0字号大中小订阅TPE的压缩永久变形压缩永久变形值是材料在一定温度下被压缩至一定形状，并维持一定时间后而发生永久性变形的量。通常采用的ASTM测试方法ASTMD395要求使材料变形（压缩）达25并保持一定的时间。任其复原30分钟后再测量此样品。23C（室温）22小时，70小时，168小时（1星期），1000小时（42天）。70C22小时，70小时，168小时（1星期），1000小时（42天）。121C22小时，70小时，168小时（1星期），1000小时（42天）。150C22小时，70小时，168小时（1星期），1000小时（42天）。所得的测试值是材料样品未能恢复到它原有高度的百分比。例如，40压缩永久变形表示，此热塑性弹性体只恢复了被压缩厚度的60。100压缩永久变形则表示此热塑性弹性体无丝毫恢复，也就是说，它保持了被压缩的状态。往往压缩永久变形易与蠕变相混淆。然而，压缩永久变形是在某一恒定的应变条件下所发生变形的量，而蠕变则是在某一恒定应力条件下所发生变形的量。变形是橡胶制品的重要性能指标之一。硫化橡胶压缩永久变形的大小，涉及到硫化橡胶的弹性与恢复。有些人往往简单地认为橡胶的弹性好，其恢复就快，永久变形就小。这种理解是不够的，弹性与恢复是相互关联的两种性质。但有时候，橡胶的本质没有发生根本的变化，永久变形的大小主要是受橡胶恢复能力的变化所支配。影响恢复能力的因素有分子之问的作用力粘性、网络结构的变化或破坏、分子问的位移等。当橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复或永久变形的大小主要由橡胶的弹性所决定如果橡胶的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对流动，这部分可以说是不可恢复的，它是与弹性无关的。所以，凡是影响橡胶弹性与恢复的因素，都是影响硫化橡胶压缩永久变形的因素。有几个概念，如弹性、打击弹性回弹性、弹性与模量、压缩永久变形、扯断永久变形等，它们之间的关系，不易表述清楚，现将个人的理解提出与大家讨论。弹性橡胶的弹性应是理论上的一个概念，它表示橡胶分子链段和侧基内旋转的难易程度，或是橡胶分子链柔顺及分子间作用力的大小。对于硫化橡胶，其弹性还与交联网络密度及规整性有关。弹性与扯断永久变形我们常说天然橡胶的弹性很好，但它的扯断永久变形往往是很大的，这主要是天然橡胶伸长率很大，伸长过程中造成网络的破坏及分子链的位移很大，断裂后的恢复历程长和不可恢复的部分增加。如果以定伸长的永久变形作比较，天然橡胶的永久变形就不一定很大了。打击弹性或回弹性是在定负荷或定能量条件下测定的，其弹性的大小与硫化胶的交联程度或模量有直接的关系，表述的是橡胶弹性和粘性或吸收的综合。压缩永久变形是在定变形条件下测定的，其值的大小与橡胶的弹性及恢复能力有关。下面谈谈有关橡胶弹性与恢复的个人认识一、橡胶的弹性1橡胶的种类弹性取决于橡胶分子链的内旋转难易，分子间作用力的大小。如天然胶、顺丁胶、丁基胶、硅橡胶等被认为是弹性好的橡胶。2分子量的大小影响分子链的卷曲程度、无用未端的数量。分子量大，弹性较好。3共聚橡胶的化学组成及结构丁苯胶、丁腈胶中随苯乙烯和丙烯腈含量的增加弹性变差。乙丙橡胶中，丙烯的含量为4O5O时弹性最好，这时形成的共聚物是无规共聚物，如果乙烯含量超过7O，形成较长的乙烯嵌段，长乙烯嵌段易形成结晶而使乙丙胶失去弹性。二、补强填充剂对硫化胶弹性的影响非炭黑补强填充剂会损害橡胶的弹性，增大压缩永久变形。这与在应力作用下，橡胶分子在非活性填充剂表面滑动，除去应力以后，又阻碍分子键的恢复有关。偶联剂的应用可以大大地改善非补强填充剂对硫化胶弹性的影响改善填充剂的分散性和表面活性，大多文献资料中都说，随着炭黑粒径的增大，硫化胶的弹性增强，但往往忽略了填充量对硫化橡胶弹性的影响。实际上各种橡胶产品都有一定的硬度和强度要求，如单一地使用低补强性炭黑时，用量需要增大，这样同样会损害橡胶的弹性和恢复。在一定变形量的硫化橡胶中，填充的橡胶分子链的变形量要比实际变形量大，扩大的数值与填充量成比例。变形量的增大同样会影响橡胶分子链的位移位置和恢复，增大永久变形。采用适当地补强剂并用和适当地混合工艺，使混炼胶获得理想的结构形态，可以得到高弹性的硫化橡胶。三、软化剂和增塑剂软化剂通常指与橡胶相容性不是很好的油类或树脂，增塑剂指与橡胶相容性好的油或树脂。它们既可增加橡胶的弹性降低分子问的作用力、增加分子链柔顺性，又可能提高分子链的移动性。但是这两种影响可以通过软化剂、增塑剂的合理用量和并用，以及适当的加工工艺来调节，使得到弹性良好的硫化橡胶。在某些场合，可以起到特殊的效果。四、硫化橡胶的交联程度和硫化胶结构对压缩永久变形的影响1交联程度的影响橡胶分子链在应力长时间作用下，会发生分子链的相对位移，产生应力松弛，有些情况甚至可以松弛至零，应力除去后，橡胶分子的回复能力降低甚至失去，产生永久变形。较高的交联程度可减少橡胶分子的位移和应力松弛，保持较高的恢复能力、降低压缩永久变形。2硫化作用的影响硫化橡胶的压缩永久变形通常在较高的温度下进行。未消耗的硫化剂产生的后硫化作用，使变形后的橡胶分子被新形成的交联键所束缚，除去应力后的橡胶分子的恢复受阻，产生较大的永久变形。这种后交联作用与第1点所讲的交联程度是不同的。3交联结构与化学应力松弛多硫交联键在高温长时间的氧化作用下，产生交联键的断裂，致使发生化学应力松弛，分子链产生位移。断裂的交联键在不受力的地方形成新的交联。这种化学应力松弛所造成的压缩永久变形增大是由于分子链位移和分子链恢复受阻双重作用造成的。解决的方法是改变交联结构和加强抗氧化作用。五、低温压缩永久变形耐寒系数影响硫化橡