V gumárenskom priemysle je konečná pevnosť v ťahu základnou mechanickou vlastnosťou. Tento experimentálny parameter meria maximálnu pevnosť vulkanizovanej kaučukovej zmesi. Aj keď sa gumový produkt nikdy nepritiahne k jeho konečnej pevnosti v ťahu, mnohí používatelia gumových produktov to stále považujú za dôležitý ukazovateľ celkovej kvality zmesi. Pevnosť v ťahu je teda veľmi všeobecná špecifikácia a hoci konečné použitie konkrétneho produktu s ňou nemá veľa spoločného, ​​formulátori jej často musia vyjsť v ústrety.

1. Všeobecné zásady

Na dosiahnutie najvyššej pevnosti v ťahu by sa malo zvyčajne začať s elastomérmi, kde môže dôjsť ku kryštalizácii vyvolanej napätím, napr. NR, CR, IR, HNBR.

2. Prírodný kaučuk NR

Lepidlá na báze prírodného kaučuku majú zvyčajne vyššiu pevnosť v ťahu ako neoprénové lepidlá. Z rôznych druhov prírodného kaučuku má dymový film č. 1 najvyššiu pevnosť v ťahu. Uvádza sa, že aspoň v prípade zlúčenín plnených sadzami poskytuje dymový film č. 3 lepšiu pevnosť v ťahu ako dymový film č. 1. V prípade zmesí prírodného kaučuku je potrebné sa vyhnúť chemickým zmäkčovadlám (plastisol), ako je bifenylamidotiofenol alebo pentachlortiofenol (PCTP), pretože znižujú pevnosť zmesi v ťahu.

3. Chloroprén CR

Chloroprén (CR) je namáhaním vyvolaný kryštalický kaučuk, ktorý poskytuje vysokú pevnosť v ťahu v neprítomnosti plnív. V skutočnosti môže byť pevnosť v ťahu niekedy zvýšená znížením množstva plniva. Vyššie molekulové hmotnosti CR poskytujú vyššiu pevnosť v ťahu.

4. Nitrilová guma NBR

NBR s vysokým obsahom akrylonitrilu (ACN) poskytuje vyššiu pevnosť v ťahu. NBR s úzkou distribúciou molekulovej hmotnosti poskytuje vyššiu pevnosť v ťahu.

5. Vplyv molekulovej hmotnosti

Vďaka optimalizácii použitie NBR s vysokou viskozitou menisku a vysokou molekulovou hmotnosťou poskytuje vyššiu pevnosť v ťahu.

6. Karboxylované elastoméry

Zvážte nahradenie nekarboxylovaného NBR karboxylovaným XNBR a nekarboxylovaného HNBR karboxylovaným XHNBR na zlepšenie pevnosti v ťahu zlúčeniny.

Karboxylovaný NBR s vhodným množstvom oxidu zinočnatého poskytuje vyššiu pevnosť v ťahu ako konvenčný NBR.

7. EPDM

Použitie semikryštalického EPDM (vysoký obsah etylénu) poskytuje vyššiu pevnosť v ťahu.

8. Reaktívny EPDM

Nahradenie nemodifikovaného EPDM 2 % (hmotnostný podiel) anhydridom kyseliny maleínovej modifikovaného EPDM v zmesiach s NR zvyšuje pevnosť v ťahu zlúčenín NR/EPDM.

9. Gély

Syntetické gély ako SBR vo všeobecnosti obsahujú stabilizátory. Avšak pri miešaní zlúčenín SBR pri teplotách nad 163 °C sa môžu vytvoriť sypké gély (ktoré sa dajú rozmiešať) aj pevné gély (ktoré sa nedajú rozmiešať a sú nerozpustné v určitých rozpúšťadlách). Oba typy gélov znižujú pevnosť v ťahu zlúčeniny. Preto sa musí s teplotou miešania SBR zaobchádzať opatrne.

10. Vulkanizácia

Dôležitým spôsobom, ako získať vysokú pevnosť v ťahu, je optimalizovať hustotu zosieťovania, vyhnúť sa nedostatočnému síreniu, postvulkanizácii a vyhnúť sa tvorbe pľuzgierov kaučuku počas vulkanizácie v dôsledku nedostatočného tlaku alebo použitia prchavých zložiek.

11. Tlakovo-kvapková vulkanizácia

Pri produktoch vulkanizovaných v autoklávoch sa tvorbe pľuzgierov a výslednému zníženiu pevnosti v ťahu možno vyhnúť postupným znižovaním tlaku až do konca vulkanizácie, čo je známe ako „vulkanizácia s poklesom tlaku“.

12. Čas a teplota vulkanizácie

Dlhšie časy vulkanizácie pri nižších teplotách vedú k vytvoreniu sietí multi-sírnych väzieb, vyššej hustote zosieťovania sírou a následne vyššej pevnosti v ťahu.

13. Pevnosť v ťahu možno zlepšiť lepšími technikami miešania, aby sa zlepšila disperzia výstužných plnív, ako sú sadze, pričom sa zabráni miešaniu nečistôt alebo veľkých nedispergovaných zložiek.

14. Plnivá

Pre plnivá, ako sú sadze alebo oxid kremičitý, môže byť výber malej veľkosti častíc s veľkým špecifickým povrchom účinný na zlepšenie pevnosti v ťahu. Je potrebné sa vyhnúť nevystužujúcim alebo plniacim plnivám, ako je hlina, uhličitan vápenatý, mastenec, kremenný piesok atď.

15. Sadze

Aby sa zabezpečilo, že sadze sú dobre dispergované, jej náplň by sa mala zvýšiť na optimálnu úroveň, aby sa zlepšila pevnosť v ťahu. Sadze s malou veľkosťou častíc budú mať nízke optimálne plniace množstvo. Zvýšenie špecifického povrchu sadzí a zlepšenie disperzie sadzí predĺžením cyklu miešania môže zlepšiť pevnosť v ťahu kaučuku.

16. Biele sadze

Použitie zrážaného oxidu kremičitého s vysokým špecifickým povrchom môže účinne zlepšiť pevnosť v ťahu zlúčeniny.

17. Plastifikátory

Zmäkčovadlá by sa nemali používať, ak sa požaduje vysoká pevnosť v ťahu.

18. Pri vulkanizácii zlúčenín NBR sa konvenčná vulkanizácia ťažšie rovnomerne rozptýli, preto sa síra upravená uhličitanom horečnatým lepšie rozptýli v polárnych zlúčeninách, ako je NBR. Ak vulkanizačné činidlo nie je dobre dispergované, pevnosť v ťahu môže byť vážne ovplyvnená.

19. Multi-sírou viazaná sieťovacia sieť

Pri konvenčných vulkanizačných systémoch dominujú zosieťovacej sieti polysulfidové väzby; pri EV sieťovacej sieti dominujú jednoduché a dvojité sulfidové väzby, pričom prvé majú za následok vyššiu pevnosť v ťahu.

20. Iónové sieťovacie siete

Iónové zosieťované zlúčeniny majú vyššiu pevnosť v ťahu, pretože zosieťované body môžu skĺznuť a preto sa pohybovať bez toho, aby sa roztrhli.

21. Kryštalizácia napätia

Kombinácia prírodného kaučuku a neoprénu s obsahom napäťových kryštálov v lepidle pomôže zvýšiť pevnosť v ťahu.