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工业橡胶带其内在微观分子方面的力学机理研究

发布日期:2015-7-20 11:38:53   浏览次数:   文章分类:专业知识

河北输送设备网华兴公司主站为您介绍:橡胶人员的主要工作就是要确定一系列变量对橡胶各项性能的定量影响,变量可以是硫化剂、填充剂、增塑剂、防老剂和其它配合剂,也可以是加工和硫化温度、加工时间、压出速度等,总之是配方人员可能控制或测得的变量。橡胶各项基本性能包括拉伸强度、撕裂强度、压缩永久变形和其它物理机械性能,以及加工性能、光洁度、外观、色泽等;

橡胶工业中,成卷运输带的保存方法中使用的配方设计所习用试验是一元变量实验,即在多元组合的配方中,先令其它组分用量固定不变,而通过一种组分变量来观察性能的变化,求出该组分的最佳用量。其它各组分变量也采用同样的方法。这种传统方法的缺点是,当其它条件变化时,数据的准确性就难以保持,另外,这种变量是从数学的排列组合方法来进行的,例如有四种配合剂,每种需要变量四次的话,那么就要进行试验,尽管实际应用时,除了对新胶种外,不会采用全面的变量一般都是根据配方者的经验选择对性能影响大的组分在一定范围内作局部变量试验,但试验次数还是相当多,其次作为局部变量的范围,往往凭主观判断和个人经验,难免发生最佳用量不在变量范围之内,以致所选定的配方并非最佳的情况因此减一少试验次数,达到优选目的是输送带托辊生产厂家配方工作者的重要课题,通过长期研究和实践,已积累了许多宝贵经验和行之有效的试验方法,如优选法、拉丁方法、等高线法、正交试验法和回归分析法等,近年来,随着电于计算技术和数理统计方法的发展,橡胶配方设计已开始较多地采用回归分析方法,其要点是根据经验确定变量因子和性能指标,选定数学模型来描述性能与变量之间的关系,对实验数据进行统计分析求取回归系数、检验数学模型的有效分子量的影响  随分子量增大,分子间的范德华作用力增大,链段不易滑移,因此拉伸强度一般均随分子量增加而增大,但当分子量增加到一定的程度时,拉伸强度趋于-极限值,说明分子量对强度的影响有一定的限度;

微观结构对输送带连接拉伸强度的影响增加顺丁橡胶中的含量,拉伸强度也随之提高。聚合过程中产生的支链会使大分子排列不规整,使拉伸强度降低,聚合过程中生成的凝胶颗粒破坏了橡胶分子的规整性,使橡胶的拉伸强度降低。因此必须严格控制合成橡胶的凝胶含量;

结晶与取向对拉伸强度的影响方面:一般随结晶度的增加,拉伸强度提高,由于结晶度提高,晶体中分子链排列紧密有序,孔隙率低,矿用胶带分几种技术文献中提到的分子间作用力增强,使链段运动较为困难,结晶性橡胶在拉伸条件下会产生应力诱导结晶,结晶形成后加强了分子之间的作用,并能阻止裂口的增长,使拉伸强度大大提高,即所谓自补强作用,如天然橡胶和氯丁橡胶就是属于纯胶强度较高有自补强作用的橡胶,当分子链取向后,橡胶会出现各向异性,一般随取向度的增加,平行方向的强度增加,垂直方向的强度下降,这主要是由于取向的结果使主价力和次价力分布不均匀,在平行方向上以主价力为主,在垂直方向上以次价力为主,另外在取向过程中能消除橡胶材料中的某些缺陷,集中应力顺力场方向取向,强度出现极大值可能是因为交联度适度时,单位面积上承载的网链数随交联度增加而增多,拉伸强度随之上升;而在交联密度过高时,网链不能均匀承载,易集中于局部网链上,使有效网链数减小,这种承载的不均匀性随交联密度增加而加剧,因此拉伸强度随之下降。在很低的交联密度下,分子链的塑性流动对结晶形成不利,适当的交联密度可使分子链易于定向排列。此时拉伸强度上升,继续增加交联密度则阻碍了橡胶分子链的定向排列,妨碍了结晶,在橡胶形成拉伸结晶之前已达到断裂点,故强度降低,虽然上述机理还有待进一步研究证实,但随交联密度增加出现极大值的事实可以说明,欲获得较高的拉伸强度,必须适当选择交联剂的用量,输送带生产厂家来控制交联密度与拉伸强度的平衡关系;

另在专业技术电动滚筒价格文章中曾介绍到的摩尔质量和分子量分布影响 ,分子量和分子量分布是影响胶料物理性能的重要参数,随着 橡胶宽皮带分子量增加,胶料的许多物理一机械性能包括定伸应力和硬度都将提高,硫化胶网状结构理论,分子量对各种性能的影响主要表现在末端效应,大分子网络中的游离末端对硫化胶的力学性能不作贡献,且对弹性起到一定的阻碍作用,游离末端数随分子量增大而减小,所以分子量增加,胶科的定伸应力和硬度也随之增大,基于上述原因,为了达到同样的定伸应力,对分子量较小的样品应相应提高其硫化程度。

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