I gummiindustrien er ultimat strekkfasthet en grunnleggende mekanisk egenskap. Denne eksperimentelle parameteren måler den endelige styrken til en vulkanisert gummiblanding. Selv om et gummiprodukt aldri blir trukket i nærheten av sin endelige strekkfasthet, ser mange brukere av gummiprodukter det fortsatt på som en viktig indikator på den generelle kvaliteten til blandingen. Strekkfasthet er derfor en veldig generell spesifikasjon, og selv om sluttbruken av et spesifikt produkt har lite å gjøre med det, må formulerere ofte gå ut av deres måte å møte den.

1. Generelle prinsipper

For å oppnå høyest strekkfasthet bør man vanligvis starte med elastomerer hvor strekk-indusert krystallisering kan forekomme, f.eks NR, CR, IR, HNBR.

2. Naturgummi NR

Lim basert på naturgummi har vanligvis høyere strekkfasthet enn neoprenlim. Av de ulike kvalitetene av naturgummi har røykfilm nr. 1 den høyeste strekkfastheten. Det er rapportert at, i det minste når det gjelder carbon black-fylte forbindelser, gir nr. 3 røykfilm bedre strekkfasthet enn røykfilm nr. 1. For naturgummiblandinger skal kjemiske myknere (plastisol) som bifenylamidotiofenol eller pentaklortiofenol (PCTP) unngås, da de reduserer strekkfastheten til forbindelsen.

3. Kloropren CR

Kloropren (CR) er en strekk-indusert krystallinsk gummi som gir høy strekkfasthet i fravær av fyllstoffer. Faktisk kan strekkstyrken noen ganger økes ved å redusere mengden fyllstoff. Høyere molekylvekter av CR gir høyere strekkstyrker.

4. Nitrilgummi NBR

NBR med høyt innhold av akrylonitril (ACN) gir høyere strekkfasthet. NBR med smal molekylvektsfordeling gir høyere strekkfasthet.

5. Påvirkning av molekylvekt

Ved optimering gir bruk av NBR-er med høy meniskviskositet og høy molekylvekt høyere strekkstyrker.

6. Karboksylerte elastomerer

Vurder å erstatte ukarboksylert NBR med karboksylert XNBR og ukarboksylert HNBR med karboksylert XHNBR for å forbedre strekkfastheten til forbindelsen.

Karboksylert NBR med passende mengde sinkoksid gir høyere strekkfasthet enn konvensjonell NBR.

7. EPDM

Bruk av semikrystallinsk EPDM (høyt etyleninnhold) gir høyere strekkfasthet.

8. Reaktiv EPDM

Å erstatte umodifisert EPDM med 2 % (massefraksjon) maleinsyreanhydridmodifisert EPDM i blandinger med NR øker strekkstyrken til NR/EPDM-forbindelser.

9. Geler

Syntetiske geler som SBR inneholder generelt stabilisatorer. Men når man blander SBR-forbindelser ved temperaturer over 163°C, kan det produseres både løse geler (som kan blandes bort) og tette geler (som ikke kan blandes bort og er uløselige i visse løsemidler). Begge typer gel reduserer strekkstyrken til forbindelsen. Derfor må blandetemperaturen til SBR behandles med forsiktighet.

10. Vulkanisering

En viktig måte å oppnå høy strekkfasthet på er å optimere tverrbindingstettheten, unngå undersvovling, ettervulkanisering og unngå blemmer på gummien under vulkanisering på grunn av utilstrekkelig trykk eller bruk av flyktige komponenter.

11. Trykkfallsvulkanisering

For produkter vulkanisert i autoklaver kan dannelsen av blemmer og den resulterende reduksjonen i strekkfasthet unngås ved gradvis å redusere trykket til slutten av vulkaniseringen, dette er kjent som 'trykkfallsvulkanisering'.

12. Vulkaniseringstid og temperatur

Lengre vulkaniseringstider ved lavere temperaturer resulterer i dannelse av multi-svovelbindingsnettverk, høyere svoveltverrbindingstetthet og følgelig høyere strekkfasthet.

13. Strekkstyrken kan forbedres ved bedre blandingsteknikker for å forbedre spredningen av forsterkende fyllstoffer som kjønrøk, samtidig som man unngår blanding av urenheter eller store udispergerte komponenter.

14. Fyllstoffer

For fyllstoffer som kjønrøk eller silika kan valget av en liten partikkelstørrelse med et stort spesifikt overflateareal være effektivt for å forbedre strekkfastheten. Ikke-forsterkende eller fyllende fyllstoffer som leire, kalsiumkarbonat, talkum, kvartssand osv. bør unngås.

15. Carbon black

For å sikre at carbon black er godt spredt, bør fyllingen økes til det optimale nivået for å forbedre strekkstyrken. Kønrøk med liten partikkelstørrelse vil ha en lav optimal fyllmengde. Å øke det spesifikke overflatearealet til carbon black og forbedre spredningen av carbon blacken ved å forlenge blandesyklusen kan forbedre strekkstyrken til gummien.

16. Hvit kullsvart

Bruken av utfelt silika med et høyt spesifikt overflateareal kan effektivt forbedre strekkfastheten til forbindelsen.

17. Myknere

Myknere bør unngås dersom høy strekkfasthet er ønskelig.

18. Ved vulkanisering av NBR-forbindelser er konvensjonell vulkanisering vanskeligere å spre jevnt, derfor vil svovel behandlet med magnesiumkarbonat spre seg bedre i polare forbindelser som NBR. Hvis vulkaniseringsmidlet ikke er godt spredt, kan strekkfastheten bli alvorlig påvirket.

19. Multi-svovelbundet tverrbindingsnettverk

Med konvensjonelle vulkaniseringssystemer domineres tverrbindingsnettverket av polysulfidbindinger; med EV domineres tverrbindingsnettverket av enkle og doble sulfidbindinger, førstnevnte resulterer i høyere strekkfasthet.

20. Ioniske tverrbindingsnettverk

Ioniske tverrbundne forbindelser har høyere strekkfasthet fordi de tverrbundne punktene kan skli og derfor bevege seg uten å bli revet.

21. Stresskrystallisering

Kombinasjonen av naturgummi og neoprenholdig spenningskrystaller i limet vil bidra til å øke strekkfastheten.