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硅膠材質的配方與各種物性之間的關系

文章出處:東莞市帝博硅膠制品有限公司 人氣:-發表時間:2017-09-06

各種硅橡膠材質都有它特定的使用性能和工藝要求,為了滿足它的物性要求需選擇最適合的聚合物和配合劑進行合理的配方設計首先要了解配方設計與硫化硅橡膠物理性能的關系.硫化硅膠的物理性能與配方的設計有密切關系,配方中所選用的材料品種、用量不同都會產生性能上的差異。



一、拉伸強度

首先拉升強度是硅橡膠材質能夠抵抗拉升回彈,并且取到減震緩沖等等的極限能力,是一個產品的重要指標之一,所以許多硅膠制品的壽命都直接與拉伸強度有關.如機械配件的密封配件、硅膠減震器的持久性都是隨著拉伸強度的增加而提高的. 拉伸強度與橡膠的結構有關,分了量較小時,分子間相互作用的次價健就較小.所以在外力大于分子間作用時、就會產生分子間的滑動而使材料破壞.反之分子量大、分子間的作用力增大,膠料的內聚力提高,拉伸時鏈段不易滑動,那么材料的破壞程度就小.凡影響分子間作用力的其它因素均對拉伸強度有影響,硅分子鏈的力大大提高,拉伸強度也隨著提高.也就是這些橡膠自補強性能好的主要原因之一.一般硅膠隨著硬軟度提高,拉伸強度增大.拉伸強度還根溫度有關,高溫下拉伸強度遠遠低于室溫下的拉伸強度.拉伸強度根交聯密度有關,隨著交聯密度的增加,拉伸強度增加,出現最大值后繼續增加交聯密度,拉伸強度會大幅下降。

 



二、撕裂強度

硅膠的撕裂是由于材料中的裂紋或裂口受力時迅速擴大開裂而導至破壞現象.撕裂強度與拉伸沒有直接關系.在許多情況下撕裂與拉伸是不成正比的.一般情況下,氣相膠比普通膠的抗撕裂更高.撕裂強度與溫度有關.高溫下撕裂強度均有明顯地下降、白碳黑填充的硅膠其撕裂強度有明顯地提高.撕裂強度與硫化體系有關.

抗撕裂強度對于不同性能材質的原材料又一定的因素!

 

  

三、耐磨性

耐磨耗性能表征是硫化膠抵抗摩察力作用下因表面破壞而使材料損耗的能力.是與硅膠制品使用壽命密切相關的力學性能.它的形式有;

1.磨損磨耗,在摩擦時表面上不平的尖銳的粗糙物不斷地切割、亂擦.致使膠表面接觸點被切割、扯斷成微小的顆粒,從硅膠表面脫落下來、形成磨耗 .磨耗強度與壓力成正比與拉伸強度成反比.隨著回彈性提高而下降.

2.疲勞磨耗,與摩擦面相接觸的硫化膠表面,在反復的過程中受周期性的壓縮、剪切、拉伸等變形作用,使硅膠表面產生疲勞,并逐漸在其中產生微裂紋.這些裂紋的發展造成材料表面的微觀剝落.疲勞磨耗隨著橡膠的彈性模量、壓力提高而增加,隨著拉伸強度的降低而和疲勞性能變差而加大.

3.   巻曲磨耗,硅膠下光滑的表面接觸時,由于磨擦力的作用,使硫化膠表面不平的地方發生變形,并被撕裂破壞,成巻的脫落表面. 耐磨性能和硫化膠的主要力學性能有關.在設計配方時要設法平衡各種性能之間的關系.耐磨性與膠種之間關系最大,一般來講是與耐磨性與硫化體系有關,適量地提高交聯徎度能提高耐磨性能.單硫健越多耐磨性越好,這就是半有效硫化體系的耐磨性最好的道理.


四,疲勞與疲勞破壞.

硫化硅膠制品受到交變應力作用時,材料的結構和性能發生變化的現象叫疲勞.隨著疲勞過徎的進行,導至材料破壞的現象叫做疲勞破壞.

1. 硅膠結構的影響,硅膠耐疲勞性能好.有極性基團的材質耐疲勞性能差.分子內有龐大基團或側基的材質,耐疲勞性能差、結構序列規整的硅膠,容易聚向結晶,耐疲勞性差.

2. 硫化體系影響,室溫的硫化體系,疲勞性能最小,耐疲勞性能好,增加硅油的用量會使硫化膠的疲勞性能下降.所以應盡量減少用量.

 

六,彈性

膠材質最寶貴特性是彈性.高彈性源于分子運動,完全由硅分子的構象變化所造成的,除去外力后能立即恢復原狀,稱理想的彈性體.硅分子之間的作用會妨礙分子鏈段運動,表現出粘性或粘度.所以說硅橡膠的特性是既有彈性又有粘性.影響彈性的因素有形變大小、作用時間、溫度等.硅膠分子間的作用增大,分子鏈的規整性高時,易產生拉伸有利于強度提高,顯示出高彈性.硅膠材質彈性與交聯密度有關,隨著密度的增加,硫化膠的彈性增加,并出現最大值.適當地提高流化程度對彈性有利,提高含膠率是提高彈性的最直接、最有效的辦法。

七,扯斷伸長率(延伸率)

扯斷伸長率與拉伸強度有關,只有具有較高的拉伸強度,保證其在變形過程中不受破壞,才會有較高的伸長率.一般隨著定伸應力和硬度增大則扯斷伸長率下降,回彈性大、永久變形小,則扯斷伸長率大.不同的膠它的扯斷伸長率不同,天然膠它的含膠率在80%以上時它的扯斷伸長率可達1000%.在形變時易產生塑性流動的硅橡膠會有較高的伸長率.如丁基橡膠. 扯斷伸長率隨著交聯密度的提高而降低.制造高定伸制品,硫化程度不宜過高,可以稍欠硫或降低硫化劑用量.增加填充劑的用量會降低扯斷伸長率,結構越高的補強劑 ,扯斷伸長率越低, 曾加軟化劑的用量,可以獲較大的扯斷伸長。


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