橡胶制品的配方设计原理

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　　4.使用各种同向性补强剂，如炭黑、白艳华、立德粉、氧化锌等，效果较好、而各种异向性补强剂，如碳酸镁、陶土、不会获得高撕裂强度。粉状纤维及短纤维则能提高抗撕裂强性、增加硬度，减少伸长率。硫化剂应选用CZ/DM和醛胺类，硫化程度不得过深。

　　五、耐曲绕性，橡胶的耐曲绕性与臭氧龟裂，往复变型时的生热、疲劳有密切的关系。因此使用天然、顺丁这类生热性小的橡胶为主要原料，补强剂使用软质和粒径大的炭黑，硫化体系设计为多硫健型的交联结构。硫化时间选用正硫化前期，防老剂用量多一点。

　　六、耐磨性

　　1.生胶的微观结构对磨耗的影响较大，当分子链有共轭双键存在时，可使橡胶的耐磨性提高，如丁苯胶中的苯环上含有共轭双键基团，它能吸收及分布外界能量，使大分子链不易受到破坏。因此丁苯胶的弹性、强力、耐曲绕性、低温性都差，但耐磨性较好。聚胺脂橡胶含有共轭苯环，所以在各种橡胶中的耐磨性名列前矛，比天然、丁苯高4倍以上。

　　丁苯胶与天然胶相比时，15度以下天然胶耐磨性好，15度以上丁苯胶的耐磨性好。如果耐磨性提高，则抗滑性下降。因此，在弹性起支配作用的温度范围内，耐磨性与抗滑性存在着相反的关系。再生胶及油胶类物质的增多，耐磨性下降。

　　2.炭黑，不同的碳黑品种对配方性能影响不同，如，HAF磨耗量较低，但若与生热无关，则MPC、ISAF较为优越，为了研究胶料的耐磨性还须研究生胶与炭黑的关系。

　　3.防老剂与环境条件。防老剂AW的耐磨性最好，防老剂D+4010次之。反应性防老剂4-亚硝基二苯胺（NPDA）可提供天然胶较低的生热，明显地提高耐磨性能。对于胶料具有较高的抗张强度和耐热性，同时还需要综合平衡耐磨和抗滑性，用氯化丁基橡胶加入55-65份超耐磨炉黑的耐磨性最好。但氯化丁基橡胶的硬度稍有降低，这是热分解和硫化返原的结果。

　　4.改进橡胶磨耗的方法

　　a.表面处理法。用液态或气态的五氟化锑，对丁睛胶进行化学处理，可提高耐磨性7-9倍。为了防止处理时强力和伸长率降低，宜采用气相处理法，保证氟化合物不浸入胶料内层。

　　b.应用硅烷偶联剂主要是白色填充剂与橡胶之间的结合。

　　C.使用新型橡胶。如1.5-反式聚戊烯橡胶。这种橡胶耐磨性能优越，还具有较高的生胶强力和较低的生热性，用做胎面胶与天然橡胶相似。

　　d.用丙烯酰胺硫化，采用这种硫化剂硫化的优点是无焦烧的危险，硫化平坦期变宽，适当选用硫化体系还能缩短硫化时间。硫化胶的耐疲劳、耐热性能有所提高，撕裂性能得到改善，耐磨性较好，这是因为结合的丙烯酰胺分子间可生成亚酰胺环的缘故。

　　七、耐疲劳性能，当橡胶受反复交变应力作用时，材料结构或性质发生破坏的现象叫疲劳。随着疲劳的过程的进行，导至材料的破坏现象。必须加区别疲劳与疲劳破坏，其原因是因为疲劳本来和破坏是无关现象，因而不能两者相等同。耐疲劳配方要求如下，

　　1.采用难于生成多硫键的硫化体系，在而且过硫程度愈高愈好，

　　2.最好采用纯胶配方，若要加入填充剂时，尽量选用弱补强剂，而且用量愈少愈好。

　　3.加入油的目的在于尽量减少橡胶分子间的相互作用，最好加入软化点低的油料。

　　4.尽量地延长胶料的停放时间和炼胶时间。

　　耐疲劳破坏与耐疲劳完全相反，而疲劳愈好，则耐疲劳破坏愈差。这意味着当考滤到耐疲劳破坏时，允许材料困疲劳而发生某此变化，确保初期破坏在某个水平以上。耐疲劳破坏的结构应尽量采用能够大量吸收变形能的的结构。

　　如果要求既要耐破坏又要耐疲劳，这须将两者当中作某种牺牲而确保另一个，以求彼此平衡。