拉伸强度与软化体系的关系
一般来说,加入软化剂会降低硫化橡胶的拉伸强度。但软化剂的用量如果不超过5质量一可,硫化胶的拉强度还可能增大,因为料中含有少量化剂时,可改善旋圆的分散例如填充炭黑的丁腈橡胶胶料中,加入10质量份以下的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)或邻苯二甲酸二辛酯(DOP)时,可使拉伸强度提高;拉伸强度达到最大值之后,如继续增加软化剂用量,则拉伸强度急剧下降。
软化剂对拉伸强度的影响程度与软化剂的种类、用量以及胶种有关。例如,在以天然橡胶为基础的胶料中,加入10质量份和20质量份石油系软化剂时,其硫化胶的拉伸强度分别降低4%和20%。而同样加入10份和20份石油系软化剂,在丁苯橡胶中则分别降低20%和30%:在顺丁橡胶/丁苯橡胶(1:1)并用的硫化胶中强度基本不变化。
不同种类的软化剂对胶种也有选择性。例如,芳烃油对非极性的不饱和橡胶(异戊二烯橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶)硫化胶的拉伸强度影响较小;石蜡油对它则有不良的影响;环烷油的影响介于两者之间。因此非极性的不饱和二烯类橡胶应使用含环烷烃的芳烃油,而不应使用含石蜡烃的芳烃油。芳烃油的用量为5~15质量份,
提高硫化胶拉伸强度的其他方法：
(1)橡胶和某些树脂共混例如天然橡胶、丁苯橡胶与高苯乙烯树脂共混,天然橡胶与聚乙烯共混,丁腈橡胶与聚氯乙烯共混,乙丙橡胶与聚丙烯共混等,都可以达到提高拉伸强度的目的。
(2)橡胶的化学改性将具有反应能力的改性剂加入胶料中,通过改性剂与橡胶和填料相互作用,在橡胶分子之间及橡胶与填料之间生成化学键和吸附键,以提高硫化胶的拉伸强度。
(3)填料表面改性使用表面活性剂和偶联剂,如硅烷偶联剂以及各种表面活性剂对填料表面进行处理,可改善填料与大分子间的界面亲和力,不仅有助于填料的分散,而且可以改善硫化剂的力学性能。
综合考虑影响强度的各种因素,提高硫化胶拉伸强度的途径可概括如下①提高体系的黏度,使大分子链段运动受到牵制,从而在裂缝前消耗能量;②改善硫化网络中交联键的化学结构,使其能承受较高的负荷③提高结晶度和取向度,其结晶取向可提高硫化网络的强度,并有阻止裂缝发展的作用;④加入粒径小、活性大的填料,增强填料粒子对橡胶大分子的吸附,通过大分子在填料表面滑移降低应力集中,提高拉伸强度⑤均匀分散可变形的塑性微区。
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