Nel settore della gomma, la massima resistenza alla trazione è una proprietà meccanica fondamentale. Questo parametro sperimentale misura la massima resistenza di un compito di gomma vulcanizzato. Anche se un prodotto di gomma non viene mai avvicinato alla sua massima resistenza alla trazione, molti utenti di prodotti in gomma lo considerano ancora un indicatore importante della qualità generale del composto. La resistenza alla trazione è quindi una specifica molto generale e sebbene l'uso finale di un prodotto specifico abbia poco a che fare con esso, i formulatori devono spesso fare di tutto per incontrarlo.

1. Principi generali

Per ottenere la massima resistenza alla trazione, di solito si dovrebbe iniziare con elastomeri in cui può verificarsi cristallizzazione indotta dal ceppo, ad esempio NR, CR, IR, HNBR.

2. Gusta naturale NR

Gli adesivi basati sulla gomma naturale di solito hanno una resistenza alla trazione più elevata rispetto agli adesivi neoprene. Dei vari gradi di gomma naturale, il film di fumi n. 1 ha la più alta resistenza alla trazione. È stato riferito che, almeno nel caso dei composti pieni di nero di carbonio, il film n. 3 di fumi dà una migliore resistenza alla trazione rispetto al film n. 1. Per i composti di gomma naturali, i plastitori chimici (plastisolo) come il bifenil amidotiofenolo o il pentaclorotifenolo (PCTP) devono essere evitati, poiché riducono la resistenza alla trazione del composto.

3. cloropene CR

Il cloropene (CR) è una gomma cristallina indotta dalla deformazione che dà un'alta resistenza alla trazione in assenza di riempitivi. In effetti, a volte la resistenza alla trazione può essere aumentata riducendo la quantità di riempimento. I pesi molecolari più elevati di CR danno resistenza alla trazione più elevate.

4. Nitrile Rubber NBR

NBR con un alto contenuto di acrilonitrile (ACN) dà una resistenza alla trazione più elevata. NBR con una distribuzione del peso molecolare ristretto dà una maggiore resistenza alla trazione.

5. Influenza del peso molecolare

Per ottimizzazione, l'uso di NBR con elevata viscosità del menisco e un alto peso molecolare dà resistenza alla trazione più elevate.

6. Elastomeri carbossilati

Prendi in considerazione la sostituzione di NBR non arrbossilato con XNBR carbossilato e HNBR non bloccante con XHNBR carbosslato per migliorare la resistenza alla trazione del composto.

NBR carbosslato con una quantità adeguata di ossido di zinco offre una resistenza alla trazione più elevata rispetto alla NBR convenzionale.

7. EPDM

L'uso di EPDM semi-cristallino (elevato contenuto di etilene) offre maggiori resoconti di trazione.

8. EPDM reattivo

La sostituzione di EPDM non modificata con 2% (frazione di massa) anidride maleica modificata EPDM nelle miscele con NR aumenta la resistenza alla trazione dei composti NR/EPDM.

9. Gel

I gel sintetici come SBR contengono generalmente stabilizzatori. Tuttavia, quando si mescolano composti SBR a temperature superiori a 163 ° C, possono essere prodotti gel sciolti (che possono essere miscelati) e gel stretti (che non possono essere miscelati e sono insolubili in determinati solventi). Entrambi i tipi di gel riducono la resistenza alla trazione del composto. Pertanto, la temperatura di miscelazione di SBR deve essere trattata con cura.

10. Vulcanizzazione

Un modo importante per ottenere un'elevata resistenza alla trazione è ottimizzare la densità del reticolo, evitare la sotto-phurizzazione, la post-vulcanizzazione ed evitare le vesciche della gomma durante la vulcanizzazione a causa della pressione insufficiente o dell'uso di componenti volatili.

11. Vulcanizzazione della pressione

Per i prodotti vulcanizzati nelle autoclave, la formazione di vesciche e la conseguente riduzione della resistenza alla trazione possono essere evitati riducendo gradualmente la pressione fino alla fine della vulcanizzazione, questa è nota come 'vulcanizzazione della caduta di pressione'.

12. Tempo e temperatura di vulcanizzazione

Tempi di vulcanizzazione più lunghi a temperature più basse comportano la formazione di reti di legame multi-zolfo, una maggiore densità di traversa di zolfo e di conseguenza una maggiore resistenza alla trazione.

13. La resistenza alla trazione può essere migliorata mediante migliori tecniche di fusione per migliorare la dispersione di riempitivi di rinforzo come il nero di carbonio, evitando al contempo la miscelazione di impurità o grandi componenti indispersi.

14. Filler

Per riempitivi come il nero di carbonio o la silice, la scelta di una piccola dimensione delle particelle con una grande superficie specifica può essere efficace nel migliorare la resistenza alla trazione. I riempitivi non rinforzanti o di riempimento come argilla, carbonato di calcio, talco, sabbia di quarzo, ecc. Dovrebbero essere evitati.

15. Black di carbonio

Per garantire che il nero di carbonio sia ben disperso, il suo riempimento dovrebbe essere aumentato al livello ottimale per migliorare la resistenza alla trazione. Il nero di carbonio con una piccola dimensione delle particelle avrà una quantità di riempimento ottimale bassa. L'aumento della superficie specifica del nero di carbonio e il miglioramento della dispersione del nero di carbonio estendendo il ciclo di miscelazione può migliorare la resistenza alla trazione della gomma.

16. Black di carbonio bianco

L'uso di silice precipitata con una superficie specifica elevata può migliorare efficacemente la resistenza alla trazione del composto.

17. Plasticiser

I plastificanti dovrebbero essere evitati se si desidera un'elevata resistenza alla trazione.

18. Quando i composti NBR vulcanizzati, la vulcanizzazione convenzionale è più difficile da disperdere uniformemente, quindi, lo zolfo trattato con carbonato di magnesio si disperderà meglio in composti polari come NBR. Se l'agente vulcanizzante non è ben disperso, la resistenza alla trazione può essere gravemente influenzata.

19. Network di reticolazione legata a più zolino

Con i sistemi di vulcanizzazione convenzionali, la rete di reticolazione è dominata da legami polisolfuri; Con EV, la rete di reticolazione è dominata da legami singoli e a doppio solfuro, il primo si traduce in una maggiore resistenza alla trazione.

20. Reti di reticolazione ionica

I composti reticolati ionici hanno una resistenza alla trazione più elevata perché i punti reticolati possono scivolare e quindi muoversi senza essere strappati.

21. Cristallizzazione dello stress

La combinazione di gomma naturale e neoprene contenente cristalli di stress nell'adesivo aiuterà ad aumentare la resistenza alla trazione.