In die rubberbedryf is uiteindelike treksterkte 'n fundamentele meganiese eienskap. Hierdie eksperimentele parameter meet die uiteindelike sterkte van 'n gevulkaniseerde rubberverbinding. Selfs al word 'n rubberproduk nooit naby sy uiteindelike treksterkte getrek nie, beskou baie gebruikers van rubberprodukte dit steeds as 'n belangrike aanduiding van die algehele kwaliteit van die verbinding. Treksterkte is dus 'n baie algemene spesifikasie, en hoewel die eindgebruik van 'n spesifieke produk min daarmee te doen het, moet formuleerders dikwels uit hul pad gaan om daaraan te voldoen.
1. Algemene beginsels
Om die hoogste treksterkte te verkry, moet gewoonlik met elastomere begin word waar spanningsgeïnduseerde kristallisasie kan voorkom, bv. NR, CR, IR, HNBR.
2. Natuurlike rubber NR
Kleefmiddels gebaseer op natuurlike rubber het gewoonlik 'n hoër treksterkte as neopreen kleefmiddels. Van die verskillende grade natuurlike rubber het nr. 1 rookfilm die hoogste treksterkte. Daar is gerapporteer dat, ten minste in die geval van koolstofswart gevulde verbindings, nr. 3-rookfilm beter treksterkte gee as nr. 1-rookfilm. Vir natuurlike rubberverbindings moet chemiese weekmakers (plastisol) soos bifenielamidotiofenol of pentakloorthiofenol (PCTP) vermy word, aangesien dit die treksterkte van die verbinding verminder.
3. Chloropreen CR
Chloropreen (CR) is 'n spanning-geïnduseerde kristallyne rubber wat 'n hoë treksterkte gee in die afwesigheid van vullers. Trouens, die treksterkte kan soms verhoog word deur die hoeveelheid vuller te verminder. Hoër molekulêre gewigte van CR gee hoër treksterktes.
4. Nitrilrubber NBR
NBR met 'n hoë inhoud van akrilonitril (ACN) gee 'n hoër treksterkte. NBR met 'n nou molekulêre gewig verspreiding gee 'n hoër treksterkte.
5. Invloed van molekulêre gewig
Deur optimalisering gee die gebruik van NBRs met hoë meniskusviskositeit en hoë molekulêre gewig hoër treksterktes.
6. Gekarboksileerde elastomere
Oorweeg dit om ongekarboksileerde NBR met gekarboksileerde XNBR en ongekarboksileerde HNBR met gekarboksileerde XHNBR te vervang om die treksterkte van die verbinding te verbeter.
Gekarboksileerde NBR met 'n geskikte hoeveelheid sinkoksied gee 'n hoër treksterkte as konvensionele NBR.
7. EPDM
Die gebruik van semi-kristallyne EPDM (hoë etileeninhoud) gee hoër treksterktes.
8. Reaktiewe EPDM
Die vervanging van ongemodifiseerde EPDM met 2% (massafraksie) maleïenanhidried gemodifiseerde EPDM in mengsels met NR verhoog die treksterkte van NR/EPDM verbindings.
9. Gels
Sintetiese gels soos SBR bevat gewoonlik stabiliseerders. Wanneer SBR-verbindings egter by temperature bo 163°C gemeng word, kan beide los gels (wat weggemeng kan word) en stywe gels (wat nie weggemeng kan word nie en onoplosbaar is in sekere oplosmiddels) geproduseer word. Beide tipes gel verminder die treksterkte van die verbinding. Daarom moet die mengtemperatuur van SBR versigtig behandel word.
10. Vulkanisering
'n Belangrike manier om hoë treksterkte te verkry, is om die kruisbindingsdigtheid te optimaliseer, onderverwaveling, navulkanisering te vermy en blase van die rubber tydens vulkanisering te vermy as gevolg van onvoldoende druk of die gebruik van vlugtige komponente.
11. Drukval vulkanisasie
Vir produkte wat in outoklawe gevulkaniseer is, kan die vorming van blase en die gevolglike vermindering in treksterkte vermy word deur die druk geleidelik te verminder tot aan die einde van die vulkanisering, dit staan bekend as 'drukvalvulkanisering'.
12. Vulkanisasie tyd en temperatuur
Langer vulkanisasietye by laer temperature lei tot die vorming van multi-swaelbindingsnetwerke, hoër swaelkruisbindingsdigtheid en gevolglik hoër treksterkte.
13. Treksterkte kan verbeter word deur beter vermengingstegnieke om die verspreiding van versterkende vullers soos koolstofswart te verbeter, terwyl die vermenging van onsuiwerhede of groot onverspreide komponente vermy word.
14. Vullers
Vir vullers soos koolstofswart of silika kan die keuse van 'n klein deeltjiegrootte met 'n groot spesifieke oppervlakte effektief wees om treksterkte te verbeter. Nie-versterkende of vullende vullers soos klei, kalsiumkarbonaat, talk, kwartssand, ens. moet vermy word.
15. Koolstofswart
Om te verseker dat koolstofswart goed versprei is, moet die vulling daarvan tot die optimum vlak verhoog word om treksterkte te verbeter. Koolstofswart met 'n klein deeltjiegrootte sal 'n lae optimum vulhoeveelheid hê. Die verhoging van die spesifieke oppervlakarea van die koolstofswart en die verbetering van die verspreiding van die koolstofswart deur die mengsiklus te verleng, kan die treksterkte van die rubber verbeter.
16. Wit koolstofswart
Die gebruik van gepresipiteerde silika met 'n hoë spesifieke oppervlak kan die treksterkte van die verbinding effektief verbeter.
17. Weekmakers
Weekmakers moet vermy word indien hoë treksterkte verlang word.
18. Wanneer NBR-verbindings gevulkaniseer word, is konvensionele vulkanisasie moeiliker om eweredig te versprei, daarom sal swael wat met magnesiumkarbonaat behandel is beter in polêre verbindings soos NBR versprei. As die vulkaniseermiddel nie goed versprei is nie, kan die treksterkte ernstig aangetas word.
19. Multi-swael-gebonde kruisverbindingsnetwerk
Met konvensionele vulkanisasiestelsels word die kruisbindingsnetwerk deur polisulfiedbindings oorheers; met EV word die kruisbindingsnetwerk deur enkel- en dubbelsulfiedbindings oorheers, eersgenoemde lei tot 'n hoër treksterkte.
20. Ioniese kruisverbindingsnetwerke
Ioniese kruisgebonde verbindings het 'n hoër treksterkte omdat die kruisgebonde punte kan gly en dus beweeg sonder om te skeur.
21. Streskristallisasie
Die kombinasie van natuurlike rubber en neopreen wat streskristalle in die gom bevat sal help om die treksterkte te verhoog.
