In der Gummiindustrie ist die ultimative Zugfestigkeit eine grundlegende mechanische Eigenschaft. Dieser experimentelle Parameter misst die endgültige Stärke einer vulkanisierten Gummiverbindung. Auch wenn ein Gummiprodukt nie nahe an seine ultimative Zugfestigkeit gezogen wird, betrachten viele Benutzer von Gummiprodukten es dennoch als wichtigen Indikator für die Gesamtqualität der Verbindung. Die Zugfestigkeit ist daher eine sehr allgemeine Spezifikation, und obwohl die Endverwendung eines bestimmten Produkts wenig damit zu tun hat, müssen die Formulierer oft alles tun, um es zu erfüllen.

1. Allgemeine Grundsätze

Um die höchste Zugfestigkeit zu erhalten, sollte man normalerweise mit Elastomeren beginnen, bei denen eine Stamm-induzierte Kristallisation auftreten kann, z. B. NR, CR, IR, HNBR.

2. Naturkautschuk NR

Klebstoffe, die auf Naturkautschuk basieren, haben normalerweise eine höhere Zugfestigkeit als Neoprenklebstoffe. Von den verschiedenen Naturkautschukstufen hat Nr. 1 -Fume -Film die höchste Zugfestigkeit. Es wurde berichtet, dass zumindest im Fall von mit Carbon schwarz gefüllten Verbindungen Nr. 3 -Fume -Film eine bessere Zugfestigkeit als Nr. 1 -Fume -Film verleiht. Für Naturkautschukverbindungen sind chemische Plastikiser (Plastisol) wie Biphenylmidothiophenol oder Pentachlorothiophenol (PCTP) zu vermeiden, da sie die Zugfestigkeit der Verbindung verringern.

3.. Chloroprene Cr

Chloropren (CR) ist ein durch Stamm induzierter kristalliner Gummi, der in Abwesenheit von Füllstoffen eine hohe Zugfestigkeit ergibt. Tatsächlich kann die Zugfestigkeit manchmal durch Reduzierung der Füllstoffmenge erhöht werden. Höhere Molekulargewichte von CR ergeben höhere Zugfestigkeiten.

4. Nitril Gummi NBR

NBR mit einem hohen Gehalt an Acrylnitril (ACN) ergibt eine höhere Zugfestigkeit. NBR mit einer schmalen Molekulargewichtsverteilung ergibt eine höhere Zugfestigkeit.

5. Einfluss des Molekulargewichts

Durch Optimierung ergibt die Verwendung von NBRs mit hoher Meniskusviskosität und hohem Molekulargewicht höhere Zugfestigkeiten.

6. Carboxylierte Elastomere

Erwägen Sie, unkarboxyliertes NBR durch carboxylierte XNBR und unkarboxyliertes HNBR durch carboxyliertes XHNBR zu ersetzen, um die Zugfestigkeit der Verbindung zu verbessern.

Carboxyliertes NBR mit einer geeigneten Menge Zinkoxid ergibt eine höhere Zugfestigkeit als herkömmliche NBR.

7. EPDM

Die Verwendung von semi-kristallinen EPDM (hoher Ethylengehalt) ergibt höhere Zugfestigkeiten.

8. Reaktive EPDM

Das Ersetzen unmodifizierter EPDM durch 2% (Massenfraktion) Maleinsanhydrid -modifiziertes EPDM in Mischungen mit NR erhöht die Zugfestigkeit von NR/EPDM -Verbindungen.

9. Gele

Synthetische Gele wie SBR enthalten im Allgemeinen Stabilisatoren. Beim Mischen von SBR -Verbindungen bei Temperaturen über 163 ° C können jedoch sowohl lose Gele (die weggemischt werden können) als auch enge Gele (die nicht vermischt werden können und in bestimmten Lösungsmitteln unlöslich sind) erzeugt werden. Beide Arten von Gel reduzieren die Zugfestigkeit der Verbindung. Daher muss die Mischtemperatur von SBR mit Sorgfalt behandelt werden.

10. Vulkanisation

Ein wichtiger Weg, um eine hohe Zugfestigkeit zu erhalten, besteht darin, die Vernetzungsdichte zu optimieren, Unterschwefelung, Nach-Vulkanisierung zu vermeiden und die Blasenbildung des Gummi während der Vulkanisierung aufgrund eines unzureichenden Drucks oder der Verwendung von flüchtigen Komponenten zu vermeiden.

11. Druckdrop-Vulkanisation

Für Produkte, die in Autoklaven vulkaniert sind, kann die Bildung von Blasen und die daraus resultierende Verringerung der Zugfestigkeit vermieden werden, indem der Druck bis zum Ende der Vulkanisierung allmählich reduziert wird. Dies ist als 'Druckabfallvulkanisierung' bezeichnet.

12. Vulkanisationszeit und Temperatur

Längere Vulkanisationszeiten bei niedrigeren Temperaturen führen zur Bildung von Multi-Sulfur-Bindungsnetzen, einer höheren Schwefel-Vernetzungsdichte und folglich höherer Zugfestigkeit.

13. Die Zugfestigkeit kann durch bessere Mischtechniken verbessert werden, um die Dispersion von Verstärkungsfüllern wie Carbonschwarz zu verbessern und gleichzeitig das Mischen von Verunreinigungen oder großen, undtzeitigen Komponenten zu vermeiden.

14. Füllstoffe

Bei Füllstoffen wie Carbonschwarz oder Siliciumdioxid kann die Wahl einer kleinen Partikelgröße mit einer großen spezifischen Oberfläche wirksam zur Verbesserung der Zugfestigkeit wirksam sein. Nicht steuerliche oder füllende Füllstoffe wie Ton, Calciumcarbonat, Talk, Quarzsand usw. sollten vermieden werden.

15. Carbon Black

Um sicherzustellen, dass Carbonschwarz gut verteilt ist, sollte die Füllung auf das optimale Niveau erhöht werden, um die Zugfestigkeit zu verbessern. Carbonschwarz mit einer kleinen Partikelgröße hat eine niedrige optimale Füllmenge. Das Erhöhen der spezifischen Oberfläche des Carbonschwarz und die Verbesserung der Dispersion des Carbonschwarz durch Erweiterung des Mischzyklus kann die Zugfestigkeit des Gummi verbessern.

16. weißes Carbonschwarz

Die Verwendung von ausgefälltem Kieselsäure mit einer hohen spezifischen Oberfläche kann die Zugfestigkeit der Verbindung effektiv verbessern.

17. Plastikiser

Plastizierer sollten vermieden werden, wenn eine hohe Zugfestigkeit gewünscht wird.

18. Wenn vulkanisierende NBR -Verbindungen eine konventionelle Vulkanisation gleichmäßiger zu dispergieren ist, wird sich daher mit Magnesiumcarbonat behandelter Schwefel in Polarverbindungen wie NBR besser zerstreuen. Wenn der Vulkaniermittel nicht gut verteilt ist, kann die Zugfestigkeit ernsthaft beeinträchtigt werden.

19. Multi-Sulfur-Vernetzungsnetzwerk

Mit herkömmlichen Vulkanisationssystemen wird das Vernetzungsnetzwerk von Polysulfidbindungen dominiert. Bei EV wird das Vernetzungsnetzwerk von einzelnen und doppelten Sulfidbindungen dominiert, was erstere zu einer höheren Zugfestigkeit führt.

20. Ionische Vernetzungsnetzwerke

Ionische vernetzte Verbindungen haben eine höhere Zugfestigkeit, da die vernetzten Punkte rutschen und daher ohnegerissen werden können.

21. Spannungskristallisation

Die Kombination von Naturkautschuk und Neopren, die Stresskristalle im Klebstoff enthalten, hilft, die Zugfestigkeit zu erhöhen.