橡胶件橡胶制品的配方设计原理（三）

三、配方设计与硫化物性的关系

1、高定伸强度即硬度较高的橡胶，常用天然胶、氯丁胶、丁睛胶等制造。用大量的填充剂，尤其是滑石粉能显着增加硬度。但这样会使抗张强度降.低，改用槽法炭黑、高耐磨炭黑、白炭黑等，并用多量的促进剂硫化，增加交联密度，可取得较好的结果。促进剂可采用D、M、或D/DM并用，亦可采用肖石灰无机促进剂。为了提高定伸强度，应少用软化剂，可与热固树脂，如酚醛树脂、苯乙烯树脂并用。、添加碱性物质和少量的甘油，都有利于提高硫化胶的硬度。反之低定伸强度的软橡胶可采用天然橡胶、丁基橡胶制造。通过减少填充剂用量，采用低硫配合方法，这样胶料的成本会增加、且强力会下降，因此，低定伸胶料采用陶土、重质碳酸钙、热裂法碳黑的填充较好，另外，可适当应用硫化油膏。以及MBTS及硫脲类促进剂。

2、弹性，制造高弹性胶料参考如下要上点；1,用弹性zui好的天然、顺丁橡胶2,补强剂用量要少3.硫化剂和超促进剂用量适当增多4.少用软化剂及增塑剂，但硫化交联密度也不宜过大。

3、抗张强度和伸长率，高抗张强度的配方采用天然橡胶、氯丁橡胶、氯黄化聚乙烯橡胶等结晶性橡胶。含胶率可达60%以左右。此外选用优.秀的补强性填充剂如炭黑、白炭黑并使之分散均匀。用白炭黑时用量不宜超过25份，当使用非结晶性橡胶时要增大补强剂的用量，注意分散均匀并采用硫化速度较快的硫化体系。

4、撕裂强度

影响撕裂强度的主要因素如下，

1.在纯胶配方中，与其它合成橡胶相比，常温下天然橡胶的撕裂强度大，且温度升高时变化也不大。

2.与非结晶性橡胶相比，常温时结晶橡胶撕裂强度大，但除了天然橡胶外，随着温度的升高都有明.显的下降。

3.用炭黑补强的合成橡胶的撕裂强度有明.显的改善，但仍不如天然橡胶，在配方中加入适量的再生胶，能降.低生热性对撕裂性能会有帮助。

4.使用各种同向性补强剂，如炭黑、白艳华、立德粉、氧化锌等，效.果较好、而各种异向性补强剂，如碳酸镁、陶土、不会获得高撕裂强度。粉状纤维及短纤维则能提高抗撕裂强性、增加硬度，减少伸长率。硫化剂应选用CZ/DM和醛胺类，硫化程度不得过深。

5、耐曲绕性，橡胶的耐曲绕性与臭氧龟裂，往复变型时的生热、疲劳有密切的关系。因此使用天然、顺丁这类生热性小的橡胶为主要原料，补强剂使用软质和粒径大的炭黑，硫化体系设计为多硫健型的交联结构。硫化时间选用正硫化前期，防老剂用量多一点

6、耐磨性

1.生胶的微观结构对磨耗的影响较大，当分子链有共轭双键存在时，可使橡胶的耐磨性提高，如丁苯胶中的苯环上含有共轭双键基团，它能吸收及分布外界能量，使大分子链不易受到破坏。因此丁苯胶的弹性、强力、耐曲绕性、低温性都差，但耐磨性较好。聚胺脂橡胶含有共轭苯环，所以在各种橡胶中的耐磨性名列前矛，比天然、丁苯高4倍以上。丁苯胶与天然胶相比时，15度以下天然胶耐磨性好，15度以上丁苯胶的耐磨性好。如果耐磨性提高，则抗滑性下降。因此，在弹性起支配作用的温度范围内，耐磨性与抗滑性存在着相反的关系。再生胶及油胶类物质的增多，耐磨性下降。

2.炭黑，不同的碳黑品种对配方性能影响不同，如，HAF磨耗量较低，但若与生热无关，则MPC、ISAF较为优越，为了研究胶料的耐磨性还须研究生胶与炭黑的关系。

3.防老剂与环境条件。防老剂AW的耐磨性zui好，防老剂D+4010次之。反应性防老剂4-亚硝基二苯胺（NPDA）可提供天然胶较低的生热，明.显地提高耐磨性能。对于胶料具有较高的抗张强度和耐热性，同时还需要综合平衡耐磨和抗滑性，用氯化丁基橡胶加入55-65份超耐磨炉黑的耐磨性zui好。但氯化丁基橡胶的硬度稍有降.低，这是热分解和硫化返原的结果。

7、耐疲劳性能，当橡胶受反复交变应力作用时，材料结构或性质发生破坏的现象叫疲劳。随着疲劳的过程的进行，导zhi材料的破坏现象。必须加区别疲劳与疲劳破坏，其原因是因为疲劳本来和破坏是无关现象，因而不能两者相等同。耐疲劳配方要求如下，

1.采用难于生成多硫键的硫化体系，在而且过硫程度愈高愈好

2.zui好采用纯胶配方，若要加入填充剂时，尽量选用弱补强剂，而且用量愈少愈好。

3.加入油的目的在于尽量减少橡胶分子间的相互作用，zui好加入软化点低的油料

4.尽量地延长胶料的停放时间和炼胶时间。

耐疲劳破坏与耐疲劳wan全相反，而疲劳愈好，则耐疲劳破坏愈差。这意味着当考滤到耐疲劳破坏时，允许材料困疲劳而发生某此变化，确保初期破坏在某个水平以上。耐疲劳破坏的结构应尽量采用能够大量吸收变形能的的结构。如果要求既要耐破坏又要耐疲劳，这须将两者当中作某种牺牲而确保另一个，以求彼此平衡。