De rekspanning en treksterkte van rubber zijn twee belangrijke indicatoren om de prestaties van rubbermaterialen te meten. Ze hebben niet alleen betrekking op de betrouwbaarheid van rubber in diverse technische toepassingen, maar hebben ook direct invloed op de levensduur en veiligheid van het product. Dit artikel bespreekt de belangrijkste factoren die de elastische spanning en treksterkte van rubber beïnvloeden, waaronder de keuze van de grondstof, verwerkingstechnologie, vulkanisatieomstandigheden en omgevingsfactoren, om referenties te bieden voor het geoptimaliseerde ontwerp en de toepassing van rubbermaterialen.
1. Selectie van grondstoffen
De grondstoffen van rubber bestaan voornamelijk uit ruw rubber, compoundeermiddelen (zoals vulkanisatiemiddelen, versnellers, antioxidanten, enz.) en vulstoffen. De soorten en verhoudingen van deze grondstoffen hebben een aanzienlijke invloed op de spanningsmodulus en treksterkte van rubber.
Keuze van ruw rubber: Verschillende soorten ruw rubber hebben verschillende moleculaire structuren en fysische eigenschappen. Zo heeft natuurrubber (NR) een goede elasticiteit maar een relatief lage sterkte; styreen-butadieenrubber (SBR) heeft een hoge slijtvastheid en sterkte. De keuze van het juiste type ruw rubber is essentieel.
De rol van compoundeermiddelen: vulkaniseermiddelen en versnellers bepalen de mate van vernetting van rubber en hebben direct invloed op de mechanische eigenschappen. Een geschikte hoeveelheid vulkaniseermiddel kan de rekspanning en treksterkte van rubber verhogen, maar een overmatige hoeveelheid zorgt ervoor dat het rubber verhardt, wat op zijn beurt de taaiheid vermindert.
Effect van vulstoffen: Vulstoffen zoals roet, wit roet, enz. kunnen de sterkte en slijtvastheid van rubber verbeteren. Het type, de deeltjesgrootte en de hoeveelheid vulstof beïnvloeden de modulus en treksterkte van rubber. Over het algemeen kan een geschikte hoeveelheid nanovulstoffen de mechanische eigenschappen van rubber aanzienlijk verbeteren.
2. Verwerkingstechnologie
De verwerkingstechnologieën van rubber, waaronder mengen, kalanderen, extruderen en vormen, hebben een cruciale invloed op de prestaties van het materiaal.
Mengproces: Tijdens het mengproces moeten verschillende grondstoffen volledig gemengd worden om de uniformiteit in het rubber te garanderen. Ongelijkmatige menging leidt tot inconsistente rubbereigenschappen, wat de rekspanning en treksterkte beïnvloedt.
Druk- en temperatuurregeling: Tijdens de verwerking zijn druk- en temperatuurregeling cruciaal. Een te hoge temperatuur versnelt de veroudering van rubber en vermindert de mechanische eigenschappen; een te lage temperatuur kan leiden tot onvoldoende menging en de uniformiteit van het materiaal beïnvloeden.
3. Vulkanisatieomstandigheden
Vulkanisatie is een belangrijke stap in de rubberverwerking. Door middel van een crosslinkreactie vormt het een driedimensionale netwerkstructuur, waardoor rubber zijn unieke eigenschappen krijgt.
Vulkanisatietijd: De lengte van de vulkanisatietijd heeft direct invloed op de mate van vernetting van rubber. Een geschikte vulkanisatietijd kan de beste modulusspanning en treksterkte bereiken, terwijl een te korte of te lange tijd leidt tot prestatievermindering.
Vulkanisatietemperatuur: De vulkanisatietemperatuur beïnvloedt de reactiesnelheid en de vernettingsdichtheid. Hogere temperaturen kunnen de vulkanisatie versnellen, maar te hoge temperaturen kunnen ertoe leiden dat het rubber te veel vernet, wat de taaiheid vermindert.
Vulkanisatiedruk: Vulkanisatiedruk zorgt voor een goed contact tussen de mal en het rubber, waardoor een uniforme, vernette structuur ontstaat en de mechanische eigenschappen van het materiaal verbeteren.
4. Omgevingsfactoren
Rubber wordt tijdens gebruik beïnvloed door omgevingsfactoren zoals temperatuur, vochtigheid en licht. Deze factoren beïnvloeden ook de spanningsmodulus en treksterkte.
Gevolgen van temperatuur: een hoge temperatuur versnelt het verouderingsproces van rubber en vermindert de mechanische eigenschappen. Een lage temperatuur kan ervoor zorgen dat rubber broos wordt en gemakkelijk breekt.
De rol van vochtigheid: Vocht kan in rubber doordringen en met bepaalde ingrediënten reageren, waardoor het materiaal afbreekt.
De rol van licht: Licht, zoals ultraviolette straling, kan de foto-oxidatiereactie van rubber activeren, het verouderingsproces versnellen en de mechanische eigenschappen beïnvloeden.
tot slot
De rekspanning en treksterkte van rubber worden bepaald door diverse factoren, waaronder de selectie van grondstoffen, de beheersing van verwerkingstechnieken, de optimalisatie van vulkanisatiecondities en de impact van de gebruiksomgeving. Door een rationele selectie van grondstoffen, een strikte beheersing van verwerkingstechnieken, optimalisatie van vulkanisatieparameters en rekening houdend met de impact van omgevingsfactoren, kunnen de rekspanning en treksterkte van rubber effectief worden verbeterd om te voldoen aan de behoeften van verschillende toepassingsgebieden.
Plaatsingstijd: 23-12-2024