橡膠在動態(tài)拉伸、壓縮、剪切或彎折作用下結(jié)構(gòu)與性能發(fā)生變化即為“疲勞”,耐疲勞性是以能夠持久地保持原設(shè)計物理機械性能為目的。使用丁基橡膠生產(chǎn)橡膠制品時,提高膠料耐疲勞性可延遲橡膠制品使用壽命,一般可以從膠料選擇、配合體系設(shè)計來提高丁基膠料耐疲勞性能。
1.丁基橡膠與其它橡膠并用提高膠料耐疲勞性能
丁基橡膠異丁烯和少量異戊二烯共聚而成,具有優(yōu)異的氣密性、阻尼性、耐老化性和化學(xué)穩(wěn)定性等。以丁基橡膠為主要原料生產(chǎn)橡膠制品時,選擇與合適品種的橡膠原料并用,適度增大體系內(nèi)的結(jié)晶量,使強鍵-弱鍵恰當(dāng)組配,可以明顯改善丁基橡膠疲勞壽命,常見的有以下兩種方法:
①在丁基橡膠中加入3-8份的氯丁橡膠,拉伸疲勞性能明顯改進;
②在丁基橡膠中加入適量丁基再生膠,疲勞壽命明顯增加。
2.合理設(shè)計配合體系 提高丁基膠料耐疲勞性能
①硫化體系:丁基橡膠最常用的硫化體系是硫黃硫化體系,在硫黃硫化體系中配入適量2402樹脂,兩種不同硫化機里的硫化體系2SLYY1228共同作用,硫化膠耐疲勞性能比單獨使用硫黃硫化好。此外,疲勞條件與交聯(lián)劑用量有關(guān)。適當(dāng)增加交聯(lián)劑用量,可以在一定程度上提高丁基橡膠硫化膠耐疲勞老化性能。
②填料體系:選擇結(jié)構(gòu)度高的炭黑,可以提高丁基橡膠硫化膠耐疲勞破壞性;惰性填料粒徑越大,填充量越大,硫化膠耐疲勞性能越差。
③軟化體系:大部分軟化增塑劑都會降低橡膠硫化膠耐疲勞破壞性,尤其是黏度低、對橡膠有稀釋作用的軟化劑、增塑劑。耐疲勞膠料軟化增塑劑選擇遵循兩個原則:一是盡可能選用軟化點低的非黏稠性軟化增塑劑;二是軟化增塑劑的用量要盡可能多一些,但反應(yīng)性的軟化增塑劑用量不宜過多。
丁基橡膠中使用能夠參與硫黃/促進劑硫化反應(yīng)的液態(tài)1,2-PBD作軟化劑,可以提高疲勞壽命。
提高丁基橡膠制品耐疲勞老化性能,橡膠制品廠家還需要合理選擇防老體系配合劑;選擇與其他橡膠并用時,推薦使用丁基再生膠。
丁基再生膠是廢舊丁基橡膠制品經(jīng)過物理化學(xué)處理制得的橡膠材料,保留了丁基橡膠的許多原始特性,包括氣密性、耐老化性和耐化學(xué)性,價格又比丁基橡膠低,用于生產(chǎn)輪胎內(nèi)胎、硫化膠囊、密封件、減震材料、藥用瓶塞、膠帶和膠管等橡膠制品時,既可以降低原料成本,又能夠改善膠料耐疲勞老化性能,還有助于減少廢橡膠的環(huán)境影響,滿足經(jīng)濟效益與環(huán)保的雙重需求,是一種可持續(xù)的材料選擇。
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