让橡胶硬度增加的办法
一、橡胶生胶
高硬度胶料配方,往往需要大量的填充补强剂,生胶的选用应选择高门尼粘度的牌号。比如EPDM宜选用高门尼、高乙烯含量的牌号;NBR可以选用高门尼、高丙烯腈含量的牌号。有时候根据其它性能的需要,可以选择高门尼与低门尼胶的并用,低门尼胶不利于大量填充。
二、补强填充剂
用炭黑、白炭黑补强是最佳选择,两者的综合性能较好,增加硬度能力强,其中又以细粒径炭黑的效果最好,但高硬度胶料需要大量的填充,如果单用细粒径炭黑的话,炼胶、硫化等工艺都会出现严重问题,所以细粒径炭黑与大粒径炭黑配合使用的效果最好,比如N330/N550搭配。其它弱补强性填料尽量不用,由于这些填料增加硬度的能力弱,达到目标硬度需要比炭黑、白炭黑更大量的填充,造成胶料综合性能下降以及工艺性能降低。
三、增塑剂
高硬度胶料需要大量的填充补强剂,造成炼胶、硫化等工艺问题,适量的增塑剂还是要添加的,尽管增塑剂会降低胶料的硬度。增塑剂的选用以固体增塑剂为宜,比如固体古马隆等。
四、硫化剂
提高胶料的交联密度,有利于提高胶料的硬度。对于硫黄硫化体系而言,增加促进剂的用量,尤其是TMTD类促进剂,有利于提高硬度。硫化用量的增加也可以提高交联密度,提升胶料的硬度,比如硫黄用量达到30~50质量份时可以制备硬质橡胶,但硫黄的用量与促进剂的用量都增加时,容易产生喷霜现象,用量需要平衡。此外,对于硫黄硫化体系,高硬度胶料由于高填充的缘故,混炼以及硫化加工的生热加大,容易造成焦烧现象,所以保险起见,配合防焦剂也是大有好处的,比如CTP等。
对于过氧化物硫化体系而言,增加过氧化物用量可以提高硬度,但不宜过高,可以选择多种过氧化物硫化剂并用,此外加入助交联剂能明显提升胶料的交联密度,比如对DCP硫化剂,可以加入TAIC、PDM(HVA-2)、TAC、PL-400(TMPTMA),当然也可以选用硫黄作助交联剂。