Dans l'industrie du caoutchouc, la résistance à la traction ultime est une propriété mécanique fondamentale. Ce paramètre expérimental mesure la résistance ultime d'un composé en caoutchouc vulcanisé. Même si un produit en caoutchouc n'est jamais tiré près de sa résistance à la traction ultime, de nombreux utilisateurs de produits en caoutchouc le considèrent toujours comme un indicateur important de la qualité globale du composé. La résistance à la traction est donc une spécification très générale, et bien que l'utilisation finale d'un produit spécifique ait peu à voir avec cela, les formulateurs doivent souvent faire tout leur possible pour y rencontrer.

1. Principes généraux

Afin d'obtenir la résistance à la traction la plus élevée, il faut généralement commencer par des élastomères où une cristallisation induite par la souche peut se produire, par exemple Nr, Cr, Ir, Hnbr.

2. Rubber naturel NR

Les adhésifs basés sur le caoutchouc naturel ont généralement une résistance à la traction plus élevée que les adhésifs en néoprène. Parmi les différentes notes de caoutchouc naturel, le film de fumé n ° 1 a la résistance à la traction la plus élevée. Il a été rapporté que, au moins dans le cas des composés remplis de noir de carbone, le film de fumé n ° 3 donne une meilleure résistance à la traction que le film de fumé n ° 1. Pour les composés en caoutchouc naturel, les plastiseurs chimiques (plastisol) tels que le biphényle amidothiophénol ou le pentachlorothiophénol (PCTP) doivent être évités, car ils réduisent la résistance à la traction du composé.

3. Chloroprène CR

Le chloroprène (CR) est un caoutchouc cristallin induit par la souche qui donne une résistance à la traction élevée en l'absence de charges. En fait, la résistance à la traction peut parfois être augmentée en réduisant la quantité de remplissage. Des poids moléculaires plus élevés de Cr donnent des résistances à la traction plus élevées.

4. Rubber nitrile nbr

Le NBR avec une teneur élevée en acrylonitrile (ACN) donne une résistance à la traction plus élevée. Le NBR avec une distribution de poids moléculaire étroit donne une résistance à la traction plus élevée.

5. Influence du poids moléculaire

Par optimisation, l'utilisation de NBR avec une viscosité élevée du ménisque et un poids moléculaire élevé donne des résistances à la traction plus élevées.

6. élastomères carboxylés

Envisagez de remplacer le NBR non écarboxylé par du XNBR carboxylé et HNBR non écarboxylé par le XHNBR carboxylé pour améliorer la résistance à la traction du composé.

Le NBR carboxylé avec une quantité appropriée d'oxyde de zinc donne une résistance à la traction plus élevée que le NBR conventionnel.

7. EPDM

L'utilisation d'EPDM semi-cristalline (haute teneur en éthylène) donne des résistances à traction plus élevées.

8. EPDM réactif

Le remplacement de l'EPDM non modifié par 2% (fraction de masse) L'EPDM modifié l'anhydride maléfique dans les mélanges avec NR augmente la résistance à la traction des composés NR / EPDM.

9. Gels

Les gels synthétiques tels que SBR contiennent généralement des stabilisateurs. Cependant, lors du mélange des composés SBR à des températures supérieures à 163 ° C, les deux gels lâches (qui peuvent être mélangés) et les gels serrés (qui ne peuvent pas être mélangés et sont insolubles dans certains solvants) peuvent être produits. Les deux types de gel réduisent la résistance à la traction du composé. Par conséquent, la température de mélange de SBR doit être traitée avec soin.

10. Vulcanisation

Une façon importante d'obtenir une résistance à la traction élevée consiste à optimiser la densité de réticulation, à éviter la sous-sufuil, après la vulcanisation et à éviter les cloques du caoutchouc pendant la vulcanisation en raison d'une pression insuffisante ou de l'utilisation de composants volatils.

11. Vulcanisation à la pression

Pour les produits vulcanisés dans les autoclaves, la formation de cloques et la réduction qui en résulte de la résistance à la traction peut être évitée en réduisant progressivement la pression jusqu'à la fin de la vulcanisation, ceci est connu sous le nom de «vulcanisation de la chute de pression».

12. Temps et température de vulcanisation

Des temps de vulcanisation plus longs à des températures plus basses entraînent la formation de réseaux de liaisons multi-sulfur, de densité de réticulation plus élevée et, par conséquent, une résistance à la traction plus élevée.

13. La résistance à la traction peut être améliorée par de meilleures techniques de mélange pour améliorer la dispersion des charges de renforcement telles que le noir de carbone, tout en évitant le mélange d'impuretés ou de grands composants non dispersés.

14. charges

Pour les charges telles que le noir de carbone ou la silice, le choix d'une petite taille de particules avec une grande surface spécifique peut être efficace pour améliorer la résistance à la traction. Les charges non renforcées ou de remplissage telles que l'argile, le carbonate de calcium, le talc, le sable de quartz, etc. doivent être évités.

15. Black en carbone

Pour s'assurer que le noir de carbone est bien dispersé, sa garniture doit être augmentée au niveau optimal pour améliorer la résistance à la traction. Le noir de carbone avec une petite taille de particules aura une faible quantité de remplissage optimale. L'augmentation de la surface spécifique du noir de carbone et l'amélioration de la dispersion du noir de carbone en étendant le cycle de mélange peuvent améliorer la résistance à la traction du caoutchouc.

16. Noir du carbone blanc

L'utilisation de silice précipitée avec une surface spécifique élevée peut améliorer efficacement la résistance à la traction du composé.

17. Plasticar

Les plastificateurs doivent être évités si une résistance à la traction élevée est souhaitée.

18. Lorsque la vulcanisation des composés NBR, la vulcanisation conventionnelle est plus difficile à disperser uniformément, donc le soufre traité avec du carbonate de magnésium se dispersera mieux dans les composés polaires comme le NBR. Si l'agent de vulcanisation n'est pas bien dispersé, la résistance à la traction peut être sérieusement affectée.

19. Réseau de réticulation lié à multi-sulfure

Avec les systèmes de vulcanisation conventionnels, le réseau de réticulation est dominé par les liaisons de polysulfure; Avec EV, le réseau de réticulation est dominé par des liaisons à sulfure simple et double, la première entraînant une résistance à la traction plus élevée.

20. Réseaux de réticulation ionique

Les composés ioniques réticulés ont une résistance à la traction plus élevée car les points réticulés peuvent glisser et donc se déplacer sans être déchirés.

21. cristallisation de stress

La combinaison du caoutchouc naturel et du néoprène contenant des cristaux de contrainte dans l'adhésif aidera à augmenter la résistance à la traction.