Во индустријата за гума, крајната цврстина на истегнување е основна механичка особина. Овој експериментален параметар ја мери крајната јачина на вулканизирана гумена смеса. Дури и ако гумениот производ никогаш не се приближи до неговата крајна цврстина на истегнување, многу корисници на гумени производи сè уште го сметаат за важен показател за севкупниот квалитет на соединението. Оттука, цврстината на истегнување е многу општа спецификација, и иако крајната употреба на специфичен производ нема многу врска со тоа, формулаторите често мора да се трудат да ја исполнат.
1. Општи принципи
За да се добие најголема цврстина на истегнување, обично треба да се започне со еластомери каде што може да се појави кристализација предизвикана од напрегање, на пр. NR, CR, IR, HNBR.
2. Природна гума NR
Лепилата базирани на природна гума обично имаат поголема цврстина на истегнување од неопреновите лепила. Од различните сорти на природна гума, чадната фолија број 1 има најголема цврстина на истегнување. Пријавено е дека, барем во случај на соединенија исполнети со саѓи, чадната фолија бр. За соединенијата на природна гума, хемиските пластификатори (пластизол) како што се бифенил амидотиофенол или пентахлоротиофенол (PCTP) треба да се избегнуваат, бидејќи тие ја намалуваат цврстината на истегнување на соединението.
3. Хлоропрен CR
Хлоропренот (CR) е кристална гума предизвикана од напрегање која дава висока цврстина на истегнување во отсуство на полнила. Всушност, цврстината на истегнување понекогаш може да се зголеми со намалување на количината на полнење. Поголемите молекуларни тежини на CR даваат поголема цврстина на истегнување.
4. Нитрилна гума NBR
NBR со висока содржина на акрилонитрил (ACN) дава поголема цврстина на истегнување. NBR со тесна дистрибуција на молекуларна тежина дава поголема цврстина на истегнување.
5. Влијание на молекуларната тежина
Со оптимизација, употребата на NBR со висок вискозитет на менискусот и висока молекуларна тежина дава поголема цврстина на истегнување.
6. Карбоксилирани еластомери
Размислете за замена на некарбоксилиран NBR со карбоксилиран XNBR и некарбоксилиран HNBR со карбоксилиран XHNBR за да се подобри цврстината на истегнување на соединението.
Карбоксилиран NBR со соодветна количина на цинк оксид дава поголема цврстина на истегнување од конвенционалните NBR.
7. EPDM
Употребата на полукристален EPDM (висока содржина на етилен) дава поголема цврстина на истегнување.
8. Реактивен EPDM
Замената на немодифицираниот EPDM со 2% (масен дел) EPDM модифициран со малеински анхидрид во мешавини со NR ја зголемува цврстината на истегнување на соединенијата NR/EPDM.
9. Гелови
Синтетичките гелови како што е SBR обично содржат стабилизатори. Меѓутоа, при мешање на соединенијата на SBR на температури над 163°C, може да се добијат и лабави гелови (кои може да се измешаат) и цврсти гелови (кои не можат да се измешаат и се нерастворливи во одредени растворувачи). Двата типа на гел ја намалуваат цврстината на истегнување на соединението. Затоа, температурата на мешање на SBR мора да се третира внимателно.
10. Вулканизација
Важен начин да се добие висока цврстина на истегнување е да се оптимизира густината на вкрстената врска, да се избегне недоволно сулфуризирање, поствулканизација и да се избегне појава на плускавци на гумата за време на вулканизацијата поради недоволен притисок или употреба на испарливи компоненти.
11. Вулканизација со пад на притисок
За производите вулканизирани во автоклави, формирањето на плускавци и резултирачкото намалување на цврстината на истегнување може да се избегне со постепено намалување на притисокот до крајот на вулканизацијата, ова е познато како „вулканизација со пад на притисок“.
12. Време и температура на вулканизација
Подолгото време на вулканизација при пониски температури резултира со формирање на мрежи со повеќе сулфурни врски, поголема густина на вкрстено поврзување на сулфурот и, следствено, поголема цврстина на истегнување.
13. Јакоста на истегнување може да се подобри со подобри техники на мешање за да се подобри дисперзијата на зајакнувачките полнила како саѓи, притоа избегнувајќи мешање на нечистотии или големи недисперзирани компоненти.
14. Полнила
За полнила како саѓи или силициум диоксид, изборот на мала големина на честички со голема специфична површина може да биде ефективен за подобрување на цврстината на истегнување. Треба да се избегнуваат незајакнувачки или полнење полнила како глина, калциум карбонат, талк, кварцен песок итн.
15. Саѓи
За да се осигура дека саѓи е добро дисперзирана, неговото полнење треба да се зголеми на оптимално ниво за да се подобри цврстината на истегнување. Саѓи со мала големина на честички ќе има мала оптимална количина на полнење. Зголемувањето на специфичната површина на саѓи и подобрувањето на дисперзијата на саѓи со продолжување на циклусот на мешање може да ја подобри цврстината на истегнување на гумата.
16. Бело саѓи
Употребата на преципитирана силициум диоксид со висока специфична површина може ефикасно да ја подобри цврстината на истегнување на соединението.
17. Пластификатори
Пластификаторите треба да се избегнуваат доколку се сака висока цврстина на истегнување.
18. Кога се вулканизираат соединенијата NBR, конвенционалната вулканизација е потешко да се распрсне рамномерно, затоа, сулфурот обработен со магнезиум карбонат подобро ќе се распрсне во поларните соединенија како NBR. Ако средството за вулканизација не е добро распрскано, цврстината на истегнување може сериозно да се наруши.
19. Мрежа за вкрстено поврзување поврзана со повеќе сулфур
Со конвенционалните системи за вулканизација, вкрстената мрежа е доминирана од полисулфидни врски; со EV, вкрстената мрежа е доминирана од единечни и двојни сулфидни врски, а првата резултира со поголема цврстина на истегнување.
20. Јонски вкрстени мрежи
Јонските вкрстено поврзани соединенија имаат поголема цврстина на истегнување бидејќи вкрстено поврзаните точки можат да се лизгаат и затоа се движат без да се скинат.
21. Кристализација на стресот
Комбинацијата на природна гума и неопренови кои содржат кристали на стрес во лепилото ќе помогне да се зголеми цврстината на истегнување.
