Kauçuk endüstrisinde, nihai gerilme mukavemeti temel bir mekanik özelliktir.Bu deneysel parametre, vulkanize edilmiş bir kauçuk bileşiğinin nihai gücünü ölçer.Bir kauçuk ürün hiçbir zaman nihai gerilme mukavemetine yaklaşamasa bile, birçok kauçuk ürün kullanıcısı bunu hala bileşiğin genel kalitesinin önemli bir göstergesi olarak görmektedir.Bu nedenle gerilme mukavemeti çok genel bir spesifikasyondur ve belirli bir ürünün son kullanımının bununla çok az ilgisi olmasına rağmen, formülü hazırlayanlar genellikle bunu karşılamak için kendi yollarından çıkmak zorunda kalırlar.
1. Genel ilkeler
En yüksek gerilme mukavemetini elde etmek için, genellikle gerinim kaynaklı kristalleşmenin oluşabileceği elastomerlerle başlanmalıdır, örneğin NR, CR, IR, HNBR.
2. Doğal kauçuk NR
Doğal kauçuğa dayalı yapıştırıcılar genellikle neopren yapıştırıcılardan daha yüksek bir gerilme direncine sahiptir.Çeşitli doğal kauçuk sınıfları arasında 1 numaralı duman filmi en yüksek gerilme mukavemetine sahiptir.En azından karbon karası dolgulu bileşikler söz konusu olduğunda, No. 3 duman filminin No. 1 duman filminden daha iyi gerilme mukavemeti verdiği rapor edilmiştir.Doğal kauçuk bileşikleri için, bifenil amidotiofenol veya pentaklorotiofenol (PCTP) gibi kimyasal yumuşatıcılardan (plastisol) kaçınılmalıdır, çünkü bunlar bileşiğin gerilme mukavemetini azaltır.
3. Kloropren CR
Kloropren (CR), dolgu maddelerinin yokluğunda yüksek bir gerilme mukavemeti veren, gerinim kaynaklı bir kristal kauçuktur.Aslında çekme dayanımı bazen dolgu miktarı azaltılarak arttırılabilir.CR'nin daha yüksek moleküler ağırlıkları, daha yüksek gerilme mukavemetleri sağlar.
4. Nitril kauçuk NBR
Yüksek akrilonitril (ACN) içeriğine sahip NBR, daha yüksek bir gerilme mukavemeti sağlar.Dar bir moleküler ağırlık dağılımına sahip NBR, daha yüksek bir gerilme mukavemeti sağlar.
5. Moleküler ağırlığın etkisi
Optimizasyon yoluyla, yüksek menisküs viskozitesine ve yüksek moleküler ağırlığa sahip NBR'lerin kullanımı daha yüksek gerilme mukavemetleri sağlar.
6. Karboksillenmiş elastomerler
Bileşiğin gerilme mukavemetini artırmak için karboksile edilmemiş NBR'yi karboksile edilmiş XNBR ile ve karboksile edilmemiş HNBR'yi karboksile edilmiş XHNBR ile değiştirmeyi düşünün.
Uygun miktarda çinko oksit içeren karboksillenmiş NBR, geleneksel NBR'den daha yüksek bir gerilme mukavemeti sağlar.
7. EPDM
Yarı kristalli EPDM'nin (yüksek etilen içeriği) kullanılması daha yüksek gerilme mukavemetleri sağlar.
8. Reaktif EPDM
Değiştirilmemiş EPDM'nin NR ile karışımlarda %2 (kütle fraksiyonu) maleik anhidritle değiştirilmiş EPDM ile değiştirilmesi, NR/EPDM bileşiklerinin gerilme mukavemetini artırır.
9. Jeller
SBR gibi sentetik jeller genellikle dengeleyiciler içerir.Bununla birlikte, SBR bileşiklerini 163°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda karıştırırken, hem gevşek jeller (karışabilen) hem de sıkı jeller (karışamayan ve belirli çözücülerde çözünmeyen) üretilebilir.Her iki jel tipi de bileşiğin gerilme mukavemetini azaltır.Bu nedenle, SBR'nin karıştırma sıcaklığı dikkatle ele alınmalıdır.
10. Vulkanizasyon
Yüksek gerilme mukavemeti elde etmenin önemli bir yolu, çapraz bağ yoğunluğunu optimize etmek, yetersiz sülfürizasyondan, vulkanizasyon sonrası durumdan kaçınmak ve vulkanizasyon sırasında yetersiz basınç veya uçucu bileşenlerin kullanımı nedeniyle kauçuğun kabarmasını önlemektir.
11. Basınç düşürme vulkanizasyonu
Otoklavlarda vulkanize edilen ürünler için, kabarcık oluşumu ve bunun sonucunda oluşan gerilme mukavemetindeki düşüş, vulkanizasyonun sonuna kadar basıncın kademeli olarak düşürülmesiyle önlenebilir, bu 'basınç düşüşü vulkanizasyonu' olarak bilinir.
12. Vulkanizasyon süresi ve sıcaklığı
Düşük sıcaklıklarda daha uzun vulkanizasyon süreleri, çoklu kükürt bağ ağlarının oluşumu, daha yüksek kükürt çapraz bağ yoğunluğu ve sonuç olarak daha yüksek gerilme mukavemeti ile sonuçlanır.
13. Kirliliklerin veya büyük dağılmamış bileşenlerin karışmasından kaçınılırken, karbon karası gibi takviye dolgu maddelerinin dağılımını iyileştirmek için daha iyi harmanlama teknikleri ile gerilme mukavemeti geliştirilebilir.
14. Dolgu maddeleri
Karbon siyahı veya silika gibi dolgu maddeleri için, geniş bir özgül yüzey alanına sahip küçük bir parçacık boyutunun seçilmesi, gerilme mukavemetinin iyileştirilmesinde etkili olabilir.Kil, kalsiyum karbonat, talk, kuvars kumu vb. takviye edici olmayan veya doldurucu dolgu maddelerinden kaçınılmalıdır.
15. Karbon siyahı
Karbon siyahının iyi dağılmasını sağlamak için, çekme mukavemetini artırmak için dolgusu optimum seviyeye yükseltilmelidir.Küçük parçacık boyutuna sahip karbon siyahı, düşük bir optimum doldurma miktarına sahip olacaktır.Karbon karasının özgül yüzey alanını arttırmak ve karıştırma döngüsünü uzatarak karbon karasının dağılımını iyileştirmek, kauçuğun gerilme mukavemetini geliştirebilir.
16. Beyaz karbon siyahı
Yüksek bir spesifik yüzey alanına sahip çökeltilmiş silikanın kullanılması, bileşiğin gerilme mukavemetini etkili bir şekilde geliştirebilir.
17. Plastikleştiriciler
Yüksek gerilme mukavemeti isteniyorsa plastikleştiricilerden kaçınılmalıdır.
18. NBR bileşiklerini vulkanize ederken, geleneksel vulkanizasyonun eşit şekilde dağılması daha zordur, bu nedenle magnezyum karbonatla işlenen kükürt, NBR gibi polar bileşiklerde daha iyi dağılır.Vulkanize edici madde iyi dağılmazsa, gerilme mukavemeti ciddi şekilde etkilenebilir.
19. Çoklu kükürt bağlı çapraz bağlama ağı
Geleneksel vulkanizasyon sistemlerinde, çapraz bağlama ağına polisülfit bağları hakimdir;EV ile çapraz bağlama ağına tek ve çift sülfür bağları hakimdir, birincisi daha yüksek bir gerilme mukavemeti ile sonuçlanır.
20. İyonik çapraz bağlama ağları
İyonik çapraz bağlı bileşikler daha yüksek bir gerilme direncine sahiptir çünkü çapraz bağlı noktalar kayabilir ve bu nedenle yırtılmadan hareket edebilir.
21. Gerilme kristalleşmesi
Yapıştırıcıda stres kristalleri içeren doğal kauçuk ve neopren kombinasyonu çekme dayanımını artırmaya yardımcı olacaktır.
