Gumos pramonėje didžiausias tempimo stiprumas yra pagrindinė mechaninė savybė. Šis eksperimentinis parametras matuoja didžiausią vulkanizuoto guminio junginio stiprumą. Net jei guminis produktas niekada nėra traukiamas arti savo aukščiausio tempimo stiprumo, daugelis guminių produktų vartotojų vis tiek laiko tai svarbiu bendros junginio kokybės rodikliu. Taigi tempimo stiprumas yra labai bendra specifikacija, ir nors konkretaus produkto galutinis naudojimas turi mažai ką bendro, formuliatoriai dažnai turi išeiti iš savo kelio.
1. Bendrieji principai
Norint gauti didžiausią tempimo stiprumą, paprastai reikia pradėti nuo elastomerų, kai gali atsirasti deformacijos sukeltas kristalizavimas, pvz., Nr, Cr, IR, Hnbr.
2. Natūralus guminis nr
Klijai, pagrįsti natūralia guma, paprastai turi didesnį tempimo stiprumą nei neopreno klijai. Iš įvairių natūralios gumos rūšių Nr. 1 „Fume Film“ turi didžiausią tempimo stiprumą. Buvo pranešta, kad bent jau anglies juodų užpildytų junginių atveju Nr. 3 dūmų plėvelė suteikia geresnį tempimo stiprumą nei Nr. 1 dūmų plėvelė. Natūraliems guminiams junginiams reikia išvengti cheminių plastikinių (plastisolio), tokių kaip bifenilo amidotiofenolis ar pentachlorothiofenol (PCTP), nes jie sumažina junginio tempiamąjį stiprumą.
3. Chloropreno CR
Chloroprenas (CR) yra deformacijos sukeltas kristalinė guma, suteikianti didelį tempimo stiprumą, jei nėra užpildų. Tiesą sakant, tempimo stiprumą kartais galima padidinti sumažinus užpildo kiekį. Didesnis Cr molekulinis svoris suteikia didesnį tempimo stiprumą.
4. Nitrilo gumos nbr
NBR, turintis didelį akrilonitrilo (ACN) kiekį, suteikia didesnį tempimo stiprumą. NBR su siauru molekulinio masto pasiskirstymu suteikia didesnį tempimo stiprumą.
5. Molekulinės masės įtaka
Optimizavus NBR, turinčias didelį menisko klampumą ir didelę molekulinę masę, naudojimas suteikia didesnį tempimo stiprumą.
6. Karboksiluotos elastomerai
Apsvarstykite galimybę pakeisti nekartojamą NBR karboksilintu būdu XNBR ir nekartoliniu HNBR į karboksilintą XHNBR, kad pagerintumėte junginio tempiamąjį stiprumą.
Karboksilintas NBR su tinkamu cinko oksido kiekiu suteikia didesnį tempimo stiprumą nei įprastas NBR.
7. EPDM
Pusiau kristalinio EPDM (didelis etileno kiekis) naudojimas suteikia didesnį tempimo stiprumą.
8. Reaktyvusis EPDM
Nemodifikuoto EPDM pakeitimas 2% (masės frakcija) maleino anhidrido modifikuoto EPDM mišiniuose su NR padidina NR/EPDM junginių tempimo stiprumą.
9. Geliai
Sintetiniuose geliuose, tokiuose kaip SBR, paprastai yra stabilizatorių. Tačiau, maišant SBR junginius aukštesnėje nei 163 ° C temperatūroje, galima gaminti abu laisvus gelius (kuriuos galima sumaišyti) ir sandarius gelius (kurių negalima susimaišyti ir yra netirpūs tam tikruose tirpikliuose). Abiejų tipų gelis sumažina junginio tempimo stiprumą. Todėl SBR maišymo temperatūra turi būti gydoma atsargiai.
10. Vulkanizacija
Svarbus būdas įgyti didelį tempimo stiprumą yra optimizuoti kryžminio ryšio tankį, vengti poelfuzacijos, post-vulkanizacijos ir vulkanizacijos metu pūsti pūslę dėl nepakankamo slėgio ar lakiųjų komponentų naudojimo.
11. Vulkanizavimas slėgio lašas
Produktams, vulkoniams autoklavuose, pūslių susidarymą ir dėl to sumažėjusį tempimo stiprumą galima išvengti palaipsniui mažinant slėgį iki vulkanizacijos pabaigos, tai vadinama „slėgio kritimo vulkanizacija“.
12. Vulkanizacijos laikas ir temperatūra
Ilgesnis vulkanizacijos laikas esant žemesnei temperatūrai lemia kelių sieros jungčių tinklus, didesnį sieros kryžminio ryšio tankį ir atitinkamai didesnį tempimo stiprumą.
13. Tempiamąjį stiprumą galima pagerinti geresniais maišymo metodais, siekiant pagerinti armatūrinių užpildų, tokių kaip juoda anglies, dispersija, vengiant priemaišų maišymo ar didelių neišspręstų komponentų.
14. Užpildai
Užpildams, tokiems kaip juoda anglies ar silicio dioksidas, mažo dalelių dydžio, turinčio didelį specifinį paviršiaus plotą, pasirinkimas gali būti efektyvus pagerinant tempimo stiprumą. Reikėtų vengti nepagrįstų ar užpildų užpildų, tokių kaip molio, kalcio karbonato, talko, kvarco smėlio ir kt.
15. Anglies juoda
Siekiant užtikrinti, kad anglies juoda spalva būtų gerai išsklaidyta, jo užpildymas turėtų būti padidintas iki optimalaus lygio, kad pagerintų tempimo stiprumą. Anglies juoda, kurios dydis yra mažas, turės mažą optimalų užpildymo kiekį. Padidinus specifinį anglies juodos spalvos paviršiaus plotą ir pagerinant anglies juodos spalvos dispersiją, išplečiant maišymo ciklą, gali pagerinti gumos tempiamąjį stiprumą.
16. Balta anglies juoda spalva
Naudojant nusodintą silicio dioksidą su dideliu specifiniu paviršiaus plotu, gali efektyviai pagerinti junginio tempimo stiprumą.
17. Plastifikatoriai
Jei norite didelio tempimo stiprumo, reikia vengti plastifikatorių.
18. Kai vulkanizuojantys NBR junginiai, įprastą vulkanizaciją sunkiau išsisklaidyti tolygiai, todėl sieros, apdorotos magnio karbonate, geriau išsisklaidys tokiuose poliariniuose junginiuose kaip NBR. Jei vulkanizmo agentas nėra gerai išsklaidytas, tempimo stiprumas gali būti rimtai paveiktas.
19. Kelių sieros sujungtas kryžminio ryšio tinklas
Naudojant įprastas vulkanizacijos sistemas, kryžminimo tinkle dominuoja polisulfido jungtys; Naudojant EV, kryžminio sujungimo tinkle dominuoja pavieniai ir dvigubi sulfido jungtys, o tai padidina didesnį tempimo stiprumą.
20. „Ionic“ kryžminimo tinklai
Joniniai kryžminiai junginiai turi didesnį tempimo stiprumą, nes kryžminiai taškai gali slysti ir todėl judėti nepažeidžiant.
21. Streso kristalizacija
Natūralios gumos ir neopreno, kuriame yra įtempių kristalų klijuose, derinys padės padidinti tempimo stiprumą.
