橡膠的補強及補強填充體系

橡膠減震墊廠家認為橡膠的補強是指能使橡膠的拉伸強度、撕裂強度及耐磨耗性等獲得明顯提高的作用。對于非自補強的合成橡膠，如果沒有加入補強劑，便沒有使用價值。加入炭黑等補強劑，可以使這些橡膠的強度提高數(shù)倍至十倍。

補強劑也使橡膠其它的性能發(fā)生變化，如硬度增大、定伸應力提高、應力松馳性能變差、彈性下降、滯后損失變大、壓縮永久變形增大等。

①補強劑 橡膠的補強填充劑是按粒徑來分類的，粒子的大小是填料對物性影響的主要依據(jù)。補強性填料的粒子極小，能賦予非結(jié)晶橡膠以有用的強度性能，并對結(jié)晶橡膠的強度也有一些改進。填料質(zhì)量和粒子大小可用來控制這兩類橡膠膠料的伸長性能。

炭黑是較優(yōu)良的橡膠補強劑，多用于需要補強的場合。白色或淺色膠料的補強則使用被稱為白炭黑的二氧化硅（SiO2）。

膠種             拉伸強度MPa    補強系數(shù)     未補強的硫化膠 補強的硫化膠

丁苯橡膠（SBR） 2.5～3.5       20.0～26.0            5.7～10.4

丁腈橡膠（NBR） 2.0～3.0       20.0～27.0            0.6～13.5

乙丙橡膠（EPDM） 3.0～6.0       15.0～25.0            2.5～8.3

順丁橡膠（BR）   8.0～10.0      18.0～25.0            1.8～3.1

天然橡膠（NR）   16.0～24.0     24.0～35.0            1.0～2.2

炭黑是按制法（爐法或熱裂法）、粒子大小（20毫微米到50微米）和“結(jié)構(gòu)”（粒子連接成短鏈或集團）的多少來分類的。每一參數(shù)都對膠料性能有顯著的影響。其代表性用量是25～50phr，此量是用每百份橡膠中的重量份數(shù)來表示的。(phr)

 隨著炭黑用量的增加，橡膠的物性并不在單一炭黑用量上達其最優(yōu)值。硫化膠的伸長率隨著炭黑用量的增加而不斷降低，同時其模量或剛度卻不斷升高。隨著模量或剛度的增大，橡膠的變形性能（彈性）隨之削弱，而更象皮革，導致動態(tài)應變時滯后損失和生熱增加。

②增容粒狀填料 這是些粒徑比補強性填料大得多的物料，粒徑通常是20微米。增容填料的主要功用是降低成本。隨著其在膠料中的配入量增加，抗張強度和耐撕裂成比例的降低。因此其用量由物性要求所決定。通常的做法是在同一膠料中并用補強性和增容性填料，以便增加較廉的非橡膠物料含量，而不太損害橡膠的物性。具有代表性的增容性填料是碳酸鈣和陶土。

③增塑（軟化）劑油類 油類被用做增容和軟化材料，引起塑性增加用來抵消大量填料所引起的膠料在加工中流動阻力的增加和硫化膠剛度的增大。同時會造成滯后損失增加和蠕變及應力松弛速度的增加。圖7天然橡膠的物性與炭黑含量的關(guān)系。