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硫化膠硬度值估算方法
一般來說,硫化膠的硬度隨填料用量增加而增大,這個規(guī)律性變化只是個定性的概念。實(shí)際上,當(dāng)主體材料、硫化體系和填料品種確定后,自然舊會出現(xiàn)一個定量的問題,這就是添加多少填料才能滿足硫化膠硬度的指標(biāo)要求?解決這個問題的方法除運(yùn)用配方設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)外,還可以運(yùn)用下述填料用量的估算方法來預(yù)測硫化膠的硬度。該方法規(guī)定:以橡膠為100質(zhì)量份的純膠基礎(chǔ)配方的硫化膠硬度為基礎(chǔ)硬度,各種橡膠的基礎(chǔ)硬度如下:
膠種 | 硬度 | 膠種 | 硬度 |
NR、低溫SBR CⅡR | 40 | 高溫SBR | 37 |
充油(25份)SBR | 31 | 充油(37.5份)SBR | 26 |
ⅡR | 35 | NBR、CR、CSM | 44 |
丙烯腈含量40%以上NBR | 46 |
在上述基礎(chǔ)膠料中,每增加1份填充劑或軟化劑,其硬度值變化如下:
材料 | 變化值 | 材料 | 變化值 |
N550、N330 | +0.5 | N220 | +2.5 |
N110氣相法白碳黑 | +2.5 | N770半補(bǔ)強(qiáng)碳黑 | +1/3 |
含水二氧化硅類 | +0.4 | 熱裂法碳黑或硬質(zhì)陶土 | +0.25 |
CaCO3 | +1/6 | 表面處理的CaCO3 | +1/7 |
礦質(zhì)橡膠 | -0.2 | 酯類增塑劑 | -1/1.5 |
脂肪族油或環(huán)烷油 | -0.5 | 芳脛油 | -1/1.7 |
估算硬度=橡膠基礎(chǔ)硬度+填料(或軟化劑)用量×硬度變化值
例如:用天然橡膠和高耐磨碳黑(N330)作為主體材料和填充料,設(shè)計(jì)一個硬度(邵爾A)為60±5的硫化膠板(硫化體系、防老劑已確定,不添加軟化劑),此時高耐磨碳黑的用量即可用上述的估算公式迅速求出:
60=40+(x)×0.5
x=40(質(zhì)量份)
當(dāng)然這個硬度值只是個估算的預(yù)測值,而實(shí)際的硬度值還必須通過試驗(yàn)才能確定。
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膠料硬度調(diào)整方法
1. 用填料量調(diào)整
以膠料中填料增減來調(diào)整硬度。高硬度的膠料其含膠率相對地低,高填料的未硫化膠不但膠料的自粘性差,操作困難且硫化膠的滯后性大,不能滿足使用要求。
2. 用硫磺量調(diào)整
根據(jù)膠料中硫磺的多少調(diào)整硬度。膠料的硬度隨著硫磺含量的增加而提高,此法在生產(chǎn)中易于掌握,含膠量較穩(wěn)定,膠料的粘性好,便于操作,成品又能具有適宜的彈性。其缺點(diǎn)是耐熱性差。
3. 用增塑劑量調(diào)整
在低于60度(邵氏A)硬度的膠料中,由于硫磺含量已屬很低,要求具有更低的硬度則上述兩種方法已不起作用,則可采用增減膠料中增塑劑的用量來獲得所需要的低硬度。
各種橡膠的基本硬度
NR、低溫SBR、CIIR | 40 |
充油(25phr) SBR | 31 |
高溫SBR | 37 |
充油(37.5phr)SBR | 26 |
IIR | 35 |
NBR、CR、CSM | 44 |
丙烯腈含量40%以上的NBR | 46 |
在上述基礎(chǔ)膠料中,每增加1份填充劑或軟化劑,其硬度值的變化如下:
FEF、HAF、EPC | +0.5 |
ISAF | +2.5 |
SAF、氣相法白碳黑 | +2.5 |
SRF | +0.33 |
含水二氧化硅類 | +0.4 |
熱裂法碳黑或硬質(zhì)陶土 | +0.25 |
碳酸鈣 | +0.167 |
表面處理的碳酸鈣 | +0.142 |
礦質(zhì)橡膠 | -0.2 |
脂類增塑劑 | -0.67 |
脂肪族油或環(huán)烷油 | -0.5 |
芳烴油 | -0.588 |
估算硬度=橡膠基礎(chǔ)硬度+填料(或軟化劑)用量×硬度變化值
