I gummiindustrien er den ultimative trækstyrke en grundlæggende mekanisk egenskab. Denne eksperimentelle parameter måler den ultimative styrke af en vulkaniseret gummiblanding. Selvom et gummiprodukt aldrig bliver trukket tæt på sin ultimative trækstyrke, betragter mange brugere af gummiprodukter det stadig som en vigtig indikator for den overordnede kvalitet af blandingen. Trækstyrke er derfor en meget generel specifikation, og selvom slutanvendelsen af ​​et specifikt produkt ikke har meget med det at gøre, må formuleringsproducenter ofte gå ud af deres måde at opfylde den.

1. Generelle principper

For at opnå den højeste trækstyrke bør man normalt starte med elastomerer, hvor der kan forekomme strain-induceret krystallisation, fx NR, CR, IR, HNBR.

2. Naturgummi NR

Klæbemidler baseret på naturgummi har normalt en højere trækstyrke end neoprenklæbemidler. Af de forskellige kvaliteter af naturgummi har nr. 1 røgfilm den højeste trækstyrke. Det er blevet rapporteret, at i det mindste i tilfælde af carbon black-fyldte forbindelser giver nr. 3 røgfilm bedre trækstyrke end nr. 1 røgfilm. For naturgummiblandinger skal kemiske blødgørere (plastisol) såsom biphenylamidothiophenol eller pentachlorthiophenol (PCTP) undgås, da de reducerer trækstyrken af ​​forbindelsen.

3. Chloropren CR

Chloropren (CR) er en belastningsinduceret krystallinsk gummi, der giver en høj trækstyrke i fravær af fyldstoffer. Faktisk kan trækstyrken nogle gange øges ved at reducere mængden af ​​fyldstof. Højere molekylvægte af CR giver højere trækstyrker.

4. Nitrilgummi NBR

NBR med et højt indhold af acrylonitril (ACN) giver en højere trækstyrke. NBR med en snæver molekylvægtfordeling giver en højere trækstyrke.

5. Indflydelse af molekylvægt

Ved optimering giver brugen af ​​NBR'er med høj meniskviskositet og høj molekylvægt højere trækstyrker.

6. Carboxylerede elastomerer

Overvej at erstatte ucarboxyleret NBR med carboxyleret XNBR og ucarboxyleret HNBR med carboxyleret XHNBR for at forbedre forbindelsens trækstyrke.

Carboxyleret NBR med en passende mængde zinkoxid giver en højere trækstyrke end konventionel NBR.

7. EPDM

Anvendelsen af ​​semi-krystallinsk EPDM (højt ethylenindhold) giver højere trækstyrker.

8. Reaktiv EPDM

Udskiftning af umodificeret EPDM med 2 % (massefraktion) maleinsyreanhydrid modificeret EPDM i blandinger med NR øger trækstyrken af ​​NR/EPDM-forbindelser.

9. Geler

Syntetiske geler såsom SBR indeholder generelt stabilisatorer. Ved blanding af SBR-forbindelser ved temperaturer over 163°C kan der dog produceres både løse geler (som kan blendes væk) og tætte geler (som ikke kan blendes væk og er uopløselige i visse opløsningsmidler). Begge typer gel reducerer forbindelsens trækstyrke. Derfor skal blandingstemperaturen af ​​SBR behandles med omhu.

10. Vulkanisering

En vigtig måde at opnå høj trækstyrke på er at optimere tværbindingstætheden, undgå undersvovling, eftervulkanisering og undgå blærer af gummiet under vulkanisering på grund af utilstrækkeligt tryk eller brug af flygtige komponenter.

11. Trykfaldsvulkanisering

For produkter vulkaniseret i autoklaver kan dannelsen af ​​blærer og den deraf følgende reduktion i trækstyrken undgås ved gradvist at reducere trykket indtil slutningen af ​​vulkaniseringen, dette er kendt som 'trykfaldsvulkanisering'.

12. Vulkaniseringstid og temperatur

Længere vulkaniseringstider ved lavere temperaturer resulterer i dannelsen af ​​multi-svovlbindingsnetværk, højere svovltværbindingsdensitet og som følge heraf højere trækstyrke.

13. Trækstyrke kan forbedres ved bedre blandingsteknikker for at forbedre spredningen af ​​forstærkende fyldstoffer såsom kønrøg, samtidig med at man undgår blanding af urenheder eller store udispergerede komponenter.

14. Fyldstoffer

For fyldstoffer som carbon black eller silica kan valget af en lille partikelstørrelse med et stort specifikt overfladeareal være effektivt til at forbedre trækstyrken. Ikke-forstærkende eller udfyldende fyldstoffer som ler, calciumcarbonat, talkum, kvartssand osv. bør undgås.

15. Kulsort

For at sikre, at kønrøg er godt spredt, bør dets fyldning øges til det optimale niveau for at forbedre trækstyrken. Carbon black med en lille partikelstørrelse vil have en lav optimal fyldningsmængde. Forøgelse af det specifikke overfladeareal af kønrøg og forbedring af spredningen af ​​kønrøg ved at forlænge blandingscyklussen kan forbedre gummiens trækstyrke.

16. Hvid kulsort

Anvendelsen af ​​udfældet silica med et højt specifikt overfladeareal kan effektivt forbedre forbindelsens trækstyrke.

17. Blødgørere

Blødgøringsmidler bør undgås, hvis høj trækstyrke ønskes.

18. Ved vulkanisering af NBR-forbindelser er konventionel vulkanisering sværere at sprede jævnt, derfor vil svovl behandlet med magnesiumcarbonat spredes bedre i polære forbindelser som NBR. Hvis vulkaniseringsmidlet ikke er godt spredt, kan trækstyrken blive alvorligt påvirket.

19. Multi-svovlbundet tværbindingsnetværk

Med konventionelle vulkaniseringssystemer er tværbindingsnetværket domineret af polysulfidbindinger; med EV er tværbindingsnetværket domineret af enkelt- og dobbeltsulfidbindinger, hvor førstnævnte resulterer i en højere trækstyrke.

20. Ioniske tværbindingsnetværk

Ioniske tværbundne forbindelser har en højere trækstyrke, fordi de tværbundne punkter kan glide og derfor bevæge sig uden at blive revet.

21. Stresskrystallisation

Kombinationen af ​​naturgummi og neopren indeholdende spændingskrystaller i klæberen vil være med til at øge trækstyrken.