纖維骨架可以限制橡膠制品變形量,明顯提高橡膠制品中強度、使用性能,因此纖維骨架材料在橡膠制品中一般作為主要受力層來承受制品內(nèi)部與外部的作用,短纖維是最常用的橡膠骨架材料。使用天然橡膠/再生膠并用膠生產(chǎn)橡膠制品時,合理使用短纖維可進(jìn)一步改善成品機械強度。
1.短纖維在天然膠/再生膠并用膠中的作用
提高天然橡膠/再生橡膠并用膠機械強度,炭黑是最常用的補強劑,但炭黑用量過多會導(dǎo)致膠料某些物性下降、加工困難。使用短纖維補強天然膠/再生膠,不僅可以賦予并用膠料高模量、高硬度、低壓縮變形、低生熱,還能夠提高橡膠制品耐切割性、耐刺穿性、耐疲勞性、抗溶脹性、抗蠕變性等。
在實際應(yīng)用中,使用短纖維補強后的天然膠/再生膠并用膠料可用于制備輪胎胎面、橡膠管、橡膠V帶、輸送帶、密封件等各類橡膠制品,制品機械強度高、使用壽命長。
2.短纖維用量與并用膠機械強度變化關(guān)系
(1)拉伸強度:少量短纖維對天然膠/再生膠的補強效果較弱,一般纖維用量加到10份以后,并用膠料7LYY222Y拉伸強度顯著上升,后纖維用量繼續(xù)增加、拉伸強度變化趨于平穩(wěn)。
(2)扯斷伸長:短纖維的加入會妨礙橡膠分子鏈的定向排列,導(dǎo)致天然膠/再生膠并用膠的扯斷伸長率迅速降低;隨著短纖維用量的增加,下降幅度變小。
(3)撕裂強度:天然膠/再生膠并用膠料的撕裂強度會隨著短纖維用量的增加而不斷提高;纖維用量足夠時可有效阻止裂口擴展。需要注意的是,橫向取向的纖維排列與裂口平行,會導(dǎo)致其對裂口擴散的抵抗力下降,因此并用膠料橫向上抗撕裂能力低于縱向上的。
(4)加工生熱:短纖維用量越大,天然膠/再生膠并用膠料的生熱性能越高。
(5)回彈性與壓縮變形:短纖維用量增加,天然膠/再生膠并用膠的回彈性降低,壓縮變形隨之增大。
(6)耐磨性能:隨著短纖維用量的不斷增加,天然膠/再生膠并用膠的耐磨性能提高,通??v向上的耐磨性能大于橫向上的耐磨性能。
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