בענף הגומי, חוזק מתיחה אולטימטיבי הוא מאפיין מכני בסיסי. פרמטר ניסיוני זה מודד את חוזק האולטימטיבי של תרכובת גומי מעורפלת. גם אם מוצר גומי לעולם לא נמשך קרוב לחוזק המתיחה האולטימטיבי שלו, משתמשים רבים במוצרי גומי עדיין רואים בו אינדיקטור חשוב לאיכות הכוללת של המתחם. חוזק מתיחה הוא אפוא מפרט כללי מאוד, ולמרות שהשימוש הסופי במוצר ספציפי לא קשור אליו מעט, הנוסחים צריכים לרוב לצאת מגדרם לפגוש אותו.
1. עקרונות כלליים
על מנת להשיג את חוזק המתיחה הגבוה ביותר, בדרך כלל יש להתחיל באלסטומרים שבהם יכול להתגבש התגבשות הנגרמת על ידי זן, למשל NR, CR, IR, HNBR.
2. גומי טבעי NR
דבקים המבוססים על גומי טבעי בדרך כלל הם בעלי חוזק מתיחה גבוה יותר מאשר דבקי ניאופרן. מבין כיתות הגומי הטבעיות השונות, לסרט אדי מספר 1 יש את חוזק המתיחה הגבוה ביותר. דווח כי לפחות במקרה של תרכובות מלאות בשחור פחמן, סרט אדי מס '3 מעניק כוח מתיחה טוב יותר מסרט אדי. עבור תרכובות גומי טבעיות, יש להימנע מפיפניל amidothiophenol או pentachlorothiophenol (PCTP), מכיוון שהם מפחיתים את חוזק המתיחה של התרכובת.
3. Chloroprene Cr
כלורופרן (CR) הוא גומי גבישי הנגרם על ידי זן המעניק כוח מתיחה גבוה בהיעדר חומרי מילוי. למעשה, לפעמים ניתן להגדיל את חוזק המתיחה על ידי הפחתת כמות המילוי. משקולות מולקולריות גבוהות יותר של CR נותנות חוזקות מתיחה גבוהות יותר.
4. ניטריל גומי NBR
NBR עם תוכן גבוה של אקרילוניטריל (ACN) נותן חוזק מתיחה גבוה יותר. NBR עם חלוקת משקל מולקולרי צר מעניק חוזק מתיחה גבוה יותר.
5. השפעה של משקל מולקולרי
על ידי אופטימיזציה, השימוש ב- NBR עם צמיגות מניסקוס גבוהה ומשקל מולקולרי גבוה מעניק חוזקות מתיחה גבוהות יותר.
6. אלסטומרים קרבוקסיליים
שקול להחליף Nbrboxylated NBR ב- Carboxylated XNBR ו- HNBR של insarboxylated ב- XHNBR קרבוקסילטי כדי לשפר את חוזק המתיחה של התרכובת.
NBR קרבוקסילטי עם כמות מתאימה של תחמוצת אבץ מעניק חוזק מתיחה גבוה יותר מאשר NBR קונבנציונאלי.
7. EPDM
השימוש ב- EPDM חצי-גבישי (תכולת אתילן גבוהה) נותן חוזקות מתיחה גבוהות יותר.
8. EPDM תגובתי
החלפת EPDM ללא שינוי ב- 2% (שבריר המוני) Maleic anhydride השתנה EPDM בתערובות עם NR מגדיל את חוזק המתיחה של תרכובות NR/EPDM.
9. ג'לים
ג'לים סינתטיים כמו SBR מכילים בדרך כלל מייצבים. עם זאת, כאשר מערבבים תרכובות SBR בטמפרטורות מעל 163 מעלות צלזיוס, ניתן לייצר את שני הג'לים הרופפים (אותם ניתן לערבב) וגם ג'לים הדוקים (שלא ניתן לשלב אותם ולא מסיסים בממסים מסוימים). שני סוגי הג'ל מפחיתים את חוזק המתיחה של התרכובת. לכן יש לטפל בטמפרטורת הערבוב של SBR בזהירות.
10. וולקניזציה
דרך חשובה להשיג חוזק מתיחה גבוהה היא לייעל את צפיפות הקישור, להימנע מתת-סולפוריזציה, לאחר הווולקניזציה ולהימנע משלפוחית הגומי במהלך הוולקניזציה בגלל לחץ לא מספיק או שימוש ברכיבים נדיפים.
11. וולקניזציה של טיפת לחץ
עבור מוצרים שהושלמו באוטוקלאבים, ניתן להימנע מהיווצרות שלפוחיות והפחתה המתקבלת בעוצמת המתיחה על ידי צמצום בהדרגה של הלחץ עד לסיום הוולקניזציה, זה מכונה 'וולקניזציה של ירידת לחץ'.
12. זמן וטמפרטורה של וולקניזציה
זמני וולקניזציה ארוכים יותר בטמפרטורות נמוכות יותר גורמות להיווצרות רשתות קשר רב-סולף, צפיפות חוצה גופרית גבוהה יותר וכתוצאה מכך חוזק מתיחה גבוה יותר.
13. ניתן לשפר את חוזק המתיחה על ידי טכניקות מיזוג טובות יותר לשיפור הפיזור של חומרי מילוי חיזוק כמו שחור פחמן, תוך הימנעות מערבב של זיהומים או רכיבים גדולים בלתי מפוזרים.
14. חומרי מילוי
עבור חומרי מילוי כמו שחור פחמן או סיליקה, הבחירה בגודל חלקיקים קטן עם שטח פנים ספציפי גדול יכולה להיות יעילה לשיפור חוזק המתיחה. יש להימנע ממילוי חומרי מילוי או מילוי כמו חימר, סידן פחמתי, טלק, חול קוורץ וכו '.
15. פחמן שחור
כדי להבטיח ששחור הפחמן יתפזר היטב, יש להגדיל את המילוי שלו לרמה האופטימלית כדי לשפר את חוזק המתיחה. שחור פחמן עם גודל חלקיקים קטן יהיה בעל כמות מילוי אופטימלית נמוכה. הגדלת שטח הפנים הספציפי של שחור הפחמן ושיפור פיזור שחור הפחמן על ידי הרחבת מחזור הערבוב יכולה לשפר את חוזק המתיחה של הגומי.
16. שחור פחמן לבן
השימוש בסיליקה משקעית עם שטח פנים ספציפי גבוה יכול לשפר ביעילות את חוזק המתיחה של התרכובת.
17. פלסטינים
יש להימנע מפלסטיקנים אם רצוי חוזק מתיחה גבוה.
18. כאשר תרכובות NBR מעוררות וולקניזציה, קשה יותר להתפזר באופן שווה, ולכן גופרית המטופלת במגנזיום קרבונט תתפזר טוב יותר בתרכובות קוטביות כמו NBR. אם הסוכן הוולקני אינו מפוזר היטב, כוח המתיחה יכול להיות מושפע ברצינות.
19. רשת קישורים קשורים רב-סולפים
בעזרת מערכות וולקניזציה קונבנציונאליות, רשת הקישור נשלטת על ידי קשרי פוליסולפיד; עם EV, רשת הקישור נשלטת על ידי קשרים יחידים וכפולים סולפידים, הראשונה וכתוצאה מכך חוזק מתיחה גבוה יותר.
20. רשתות צולבות יוניות
לתרכובות צולבות יוניות יש חוזק מתיחה גבוה יותר מכיוון שהנקודות הצולבות יכולות להחליק ולכן לנוע מבלי להקרע.
21. התגבשות מתח
השילוב של גומי טבעי וניאופרן המכיל גבישי לחץ בדבק יעזור להגביר את חוזק המתיחה.
