V gumovém průmyslu je konečná pevnost v tahu základní mechanická vlastnost. Tento experimentální parametr měří konečnou sílu vulkanizované gumové sloučeniny. I když gumový produkt není nikdy přitahován blízko své konečné pevnosti v tahu, mnoho uživatelů gumových produktů jej stále považuje za důležitý ukazatel celkové kvality sloučeniny. Pevnost v tahu je proto velmi obecnou specifikací, a ačkoli konečné použití konkrétního produktu s ním má málo společného, ​​formulátory často musí vyjít z cesty, aby se s ním splnily.

1. Obecné principy

Aby se získala nejvyšší pevnost v tahu, měl by obvykle začít u elastomerů, kde může dojít k krystalizaci vyvolané kmenem, např. NR, Cr, IR, HNBR.

2. Přírodní guma NR

Lepidla založená na přírodním kaučuku mají obvykle vyšší pevnost v tahu než neoprenové lepidla. Z různých stupňů přírodní gumy má film č. 1 nejvyšší pevnost v tahu. Bylo hlášeno, že přinejmenším v případě sloučenin naplněných černou uhlíkovou černou poskytuje filmový film č. 3 lepší pevnost v tahu než filmu č. 1. U přírodních gumových sloučenin je třeba se vyhnout chemickým plastikátorům (plastisol), jako je bifenyl amidofenol nebo pentachlorothiofenol (PCTP), protože snižují pevnost v tahu sloučeniny.

3. Chlorropren Cr

Chlorroper (CR) je krystalická kaučuk vyvolaná napětí, která dává vysokou pevnost v tahu v nepřítomnosti plniv. Ve skutečnosti může být pevnost v tahu někdy zvýšena snížením množství plniva. Vyšší molekulové hmotnosti CR dávají vyšší pevnosti v tahu.

4. Nitril Rubber NBR

NBR s vysokým obsahem akrylonitrilu (ACN) dává vyšší pevnost v tahu. NBR s úzkou distribucí molekulové hmotnosti dává vyšší pevnost v tahu.

5. Vliv molekulové hmotnosti

Použití NBRS s vysokou viskozitou menisku a vysokou molekulovou hmotností poskytuje optimalizaci vyšší síly v tahu.

6. karboxylované elastomery

Zvažte nahrazení uncarboxylovaného NBR karboxylovaným XNBR a uncarboxylovaným HNBR karboxylovaným XHNBR, abyste zlepšili pevnost v tahu sloučeniny.

Karboxylovaný NBR s vhodným množstvím oxidu zinečnatého dává vyšší pevnost v tahu než konvenční NBR.

7. EPDM

Použití polokrystalického EPDM (vysoký obsah ethylenu) poskytuje vyšší pevnost v tahu.

8. Reaktivní EPDM

Nahrazení nemodifikovaného EPDM 2% (hmotnostní frakcí) maleický anhydrid modifikovaný EPDM ve směsích s NR zvyšuje pevnost v tahu NR/EPDM sloučenin.

9. Gely

Syntetické gely, jako je SBR, obecně obsahují stabilizátory. Při míchání sloučenin SBR však při teplotách nad 163 ° C mohou být vytvořeny jak volné gely (které lze smíchat) a těsné gely (které nelze smíchat a jsou nerozpustné v určitých rozpouštědlech). Oba typy gelu snižují pevnost v tahu sloučeniny. Proto musí být teplota míchání SBR ošetřena opatrně.

10. Vulkanizace

Důležitým způsobem, jak získat vysokou pevnost v tahu, je optimalizovat hustotu zesítění, zabránit nedostatečnou sulfurizaci, po vulkanizaci a zabránit puchýřům gumy během vulkanizace v důsledku nedostatečného tlaku nebo použití těkavých složek.

11. Vulkanizace tlaku

U produktů vulkanizovaných v autoklávech lze tvorbu puchýřů a výsledné snížení pevnosti v tahu zabránit postupným snižováním tlaku až do konce vulkanizace, to se nazývá „vulkanizaci tlaku“.

12. Čas a teplota vulkanizace

Delší doba vulkanizace při nižších teplotách mají za následek tvorbu více-sulfurových vazebných sítí, vyšší hustotu zesítění síry a následně vyšší pevnost v tahu.

13. Pevnost v tahu může být zlepšena lepšími technikami smíchání ke zlepšení rozptylu výztužných plniv, jako je uhlíková černá, přičemž se vyhýbá míchání nečistot nebo velkých neschválených komponent.

14. plnivy

U plniv, jako je uhlíková černá nebo oxid křemičitý, může být výběr malé velikosti částic s velkou specifickou povrchovou plochou účinný při zlepšování pevnosti v tahu. Nepříznivé nebo plnicí výplně, jako je hlína, uhličitan vápenatý, mastek, křemenný písek atd.

15. Charla Black

Aby se zajistilo, že je uhlíková černá černá dobře rozptýlena, měla by být její náplň zvýšena na optimální úroveň, aby se zlepšila pevnost v tahu. Charbonová černá s malou velikostí částic bude mít nízké optimální množství plnění. Zvýšení specifické povrchové plochy uhlíkové černé a zlepšení rozptylu uhorkové černě prodloužením míchacího cyklu může zlepšit pevnost v tahu gumy.

16. Bílý uhlíkový černou

Použití sráženého oxidu křemičitého s vysokou specifickou povrchovou plochou může účinně zlepšit pevnost v tahu sloučeniny.

17. plasticery

Pokud je požadována vysoká pevnost v tahu, je třeba se vyhnout plasticentům.

18. Když vulkanizují sloučeniny NBR, je konvenční vulkanizace obtížnější rovnoměrně dispergovat, proto se síra ošetřená uhličitanem hořečnatého lépe rozptyluje v polárních sloučeninách, jako je NBR. Pokud vulkanizační činidlo není dobře rozptýleno, může být vážně ovlivněna pevnost v tahu.

19. Síť zesítěné sítě s více sulfurem

U konvenčních vulkanizačních systémů dominují síť zesíťování polysulfidové vazby; U EV je v síti zesítění dominován jednotlivé a dvojité sulfidové vazby, z nichž první má za následek vyšší pevnost v tahu.

20. Iontové sítě zesítění

Iontové zesítěné sloučeniny mají vyšší pevnost v tahu, protože zesítěné body mohou sklouznout, a proto se pohybovat, aniž by byly roztrhany.

21. Krystalizace napětí

Kombinace přírodních gumových a neoprenu obsahujících napětí krystaly v lepidlu pomůže zvýšit pevnost v tahu.