Na industria do caucho, a resistencia máxima á tracción é unha propiedade mecánica fundamental. Este parámetro experimental mide a resistencia máxima dun composto de caucho vulcanizado. Aínda que un produto de caucho nunca se achega á súa máxima resistencia á tracción, moitos usuarios de produtos de caucho aínda o consideran un indicador importante da calidade xeral do composto. A resistencia á tracción é, polo tanto, unha especificación moi xeral, e aínda que o uso final dun produto específico ten pouco que ver con iso, os formuladores adoitan ter que facer todo o posible para cumprilo.

1. Principios xerais

Para obter a maior resistencia á tracción, normalmente deberíase comezar con elastómeros onde se pode producir cristalización inducida pola deformación, por exemplo NR, CR, IR, HNBR.

2. Caucho natural NR

Os adhesivos a base de caucho natural adoitan ter unha maior resistencia á tracción que os adhesivos de neopreno. Das varias calidades de caucho natural, a película de fume número 1 ten a maior resistencia á tracción. Informeuse de que, polo menos no caso dos compostos recheos de negro de carbón, a película de fume número 3 dá unha mellor resistencia á tracción que a película de fume número 1. Para os compostos de caucho natural, débense evitar plastificantes químicos (plastisol), como o bifenil amidotiofenol ou o pentaclorotiofenol (PCTP), xa que reducen a resistencia á tracción do composto.

3. Cloropreno CR

O cloropreno (CR) é un caucho cristalino inducido pola tensión que dá unha alta resistencia á tracción en ausencia de recheos. De feito, a resistencia á tracción ás veces pódese aumentar reducindo a cantidade de recheo. Os pesos moleculares máis altos de CR dan maiores resistencias á tracción.

4. Caucho de nitrilo NBR

NBR cun alto contido de acrilonitrilo (ACN) dá unha maior resistencia á tracción. NBR cunha distribución de peso molecular estreita dá unha maior resistencia á tracción.

5. Influencia do peso molecular

Por optimización, o uso de NBR con alta viscosidade de menisco e alto peso molecular dá unha maior resistencia á tracción.

6. Elastómeros carboxilados

Considere substituír o NBR non carboxilado por XNBR carboxilado e o HNBR non carboxilado por XHNBR carboxilado para mellorar a resistencia á tracción do composto.

O NBR carboxilado cunha cantidade adecuada de óxido de cinc dá unha maior resistencia á tracción que o NBR convencional.

7. EPDM

O uso de EPDM semicristalino (alto contido de etileno) dá maior resistencia á tracción.

8. EPDM reactivo

A substitución do EPDM non modificado por EPDM modificado con anhídrido maleico ao 2% (fracción de masa) en mesturas con NR aumenta a resistencia á tracción dos compostos NR/EPDM.

9. Xeles

Os xeles sintéticos como o SBR conteñen xeralmente estabilizadores. Non obstante, ao mesturar compostos SBR a temperaturas superiores a 163 °C, pódense producir tanto xeles soltos (que se poden mesturar) como xeles axustados (que non se poden mesturar e son insolubles en certos disolventes). Ambos tipos de xel reducen a resistencia á tracción do composto. Polo tanto, a temperatura de mestura de SBR debe tratarse con coidado.

10. Vulcanización

Unha forma importante de obter unha alta resistencia á tracción é optimizar a densidade de reticulación, evitar a subsulfuración, a postvulcanización e evitar a formación de burbullas do caucho durante a vulcanización debido á presión insuficiente ou ao uso de compoñentes volátiles.

11. Vulcanización por caída de presión

Para os produtos vulcanizados en autoclaves, pódese evitar a formación de burbullas e a conseguinte redución da resistencia á tracción reducindo gradualmente a presión ata o final da vulcanización, que se coñece como 'vulcanización por caída de presión'.

12. Tempo e temperatura de vulcanización

Os tempos de vulcanización máis longos a temperaturas máis baixas dan como resultado a formación de redes de enlaces multi-xofre, unha maior densidade de reticulación do xofre e, en consecuencia, unha maior resistencia á tracción.

13. A resistencia á tracción pódese mellorar mediante mellores técnicas de mestura para mellorar a dispersión dos recheos de reforzo como o negro de carbón, evitando ao mesmo tempo a mestura de impurezas ou compoñentes grandes non dispersos.

14. Recheos

Para recheos como o negro de carbón ou a sílice, a elección dun tamaño de partícula pequeno cunha gran superficie específica pode ser eficaz para mellorar a resistencia á tracción. Deben evitarse os recheos non reforzos ou de recheo como arxila, carbonato cálcico, talco, area de cuarzo, etc.

15. Negro de carbón

Para garantir que o negro de carbón estea ben disperso, o seu recheo debe aumentarse ao nivel óptimo para mellorar a resistencia á tracción. O negro de carbón cun tamaño de partícula pequeno terá unha cantidade de recheo óptima baixa. Aumentar a superficie específica do negro de carbono e mellorar a dispersión do negro de carbono estendendo o ciclo de mestura pode mellorar a resistencia á tracción do caucho.

16. Negro de carbón branco

O uso de sílice precipitada cunha superficie específica elevada pode mellorar eficazmente a resistencia á tracción do composto.

17. Plastificantes

Os plastificantes deben evitarse se se desexa alta resistencia á tracción.

18. Cando se vulcanizan compostos de NBR, a vulcanización convencional é máis difícil de dispersar uniformemente, polo tanto, o xofre tratado con carbonato de magnesio dispersarase mellor en compostos polares como o NBR. Se o axente vulcanizante non está ben disperso, a resistencia á tracción pode verse seriamente afectada.

19. Rede de reticulación con enlaces multi-xofre

Cos sistemas de vulcanización convencionais, a rede de reticulación está dominada por enlaces polisulfuro; con EV, a rede de reticulación está dominada por enlaces de sulfuro simples e dobres, o primeiro resulta nunha maior resistencia á tracción.

20. Redes de reticulación iónica

Os compostos reticulados iónicos teñen unha maior resistencia á tracción porque os puntos reticulados poden esvarar e, polo tanto, moverse sen romperse.

21. Cristalización de tensión

A combinación de caucho natural e neopreno que conteñen cristais de tensión no adhesivo axudará a aumentar a resistencia á tracción.