如何提高橡膠制品的耐磨性，有哪些影響因素？
核心提示：輪胎的耐久性是一個(gè)經(jīng)常被提到的問(wèn)題，也看到關(guān)于耐久性的說(shuō)法出現(xiàn)在很多地方。然而，這個(gè)說(shuō)法還是一個(gè)很模糊的概念，有時(shí)候耐久性是指輪胎整體的轉(zhuǎn)股試驗(yàn)運(yùn)行的時(shí)間，有時(shí)候是指輪胎的耐磨性，也有一些時(shí)候是指輪胎在苛刻條件下的磨耗或者叫耐切割性能。
輪胎的耐久性是一個(gè)經(jīng)常被提到的問(wèn)題，也看到關(guān)于耐久性的說(shuō)法出現(xiàn)在很多地方。然而，這個(gè)說(shuō)法還是一個(gè)很模糊的概念，有時(shí)候耐久性是指輪胎整體的轉(zhuǎn)股試驗(yàn)運(yùn)行的時(shí)間，有時(shí)候是指輪胎的耐磨性，也有一些時(shí)候是指輪胎在苛刻條件下的磨耗或者叫耐切割性能。
輪胎除了因?yàn)檎Ｄp或者溫升過(guò)高導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞而不能繼續(xù)使用以外，還有一些情況下是因?yàn)榉钦p壞導(dǎo)致的。其中胎面由于外力切割作用造成的崩花、掉塊、脫層很多時(shí)候統(tǒng)稱為耐切割性能，一些在特定條件下使用的輪胎如礦用輪胎必須在這些方面有出色表現(xiàn)才能贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。有的情況下，大家提到的輪胎切割損壞是因?yàn)檩喬サ奶ッ妫ㄒ约疤?cè)）遇到尖銳石塊容易被切開(kāi)、割開(kāi)、刺扎而造成損壞。尖銳物體往往硬度很高，如碎石、鐵礦石等。對(duì)于這些材料來(lái)說(shuō)，橡膠一定比它們軟。所以橡膠先發(fā)生形變，拉伸后一方面通過(guò)增加作用距離來(lái)消耗應(yīng)力沖擊的能量，另一方面通過(guò)橡膠的滯后來(lái)耗散沖擊的能量，這部分能量轉(zhuǎn)化為生熱。如果橡膠的初始模量較高反而容易造成應(yīng)力集中，從而造成切割損壞。
耐磨性能是硫化膠抵抗摩擦力作用下因表面破壞而使材料損耗的能力，是與橡膠制品使用壽命密切相關(guān)的力學(xué)性能。耐磨性的表面形式有幾種，耐磨性受哪些因素影響，在設(shè)計(jì)配方時(shí)應(yīng)該如何提高橡膠制品的耐磨性？
影響橡膠材料耐磨性能的因素
.橡膠材料的種類
目前市場(chǎng)上存在多種類型的橡膠材料，每種材料耐磨性能不同。例如，丁腈橡膠的耐磨性能較高，而乙丙橡膠的耐磨性能稍遜。
.環(huán)境條件
橡膠材料適用于各種環(huán)境條件，但不同的環(huán)境條件對(duì)橡膠材料的影響有所不同。例如，寒冷環(huán)境中的橡膠材料有可能會(huì)硬化，導(dǎo)致耐磨性能下降。
.使用方式
使用方式不同也會(huì)影響橡膠材料的耐磨性能。例如，摩擦方式不同、受力方式不同等都會(huì)影響橡膠材料的耐磨性能。
.加工工藝
不同的加工工藝也會(huì)影響橡膠材料的耐磨性能。例如，不同的硫化方式和硫化劑種類等都可能導(dǎo)致橡膠材料耐磨性能的改變。
耐磨性的表現(xiàn)形式
耐磨性主要有以下三種形式，磨損磨耗、疲勞磨耗、卷曲磨耗。
磨損磨耗即在使用過(guò)程中表面上不平的尖銳的粗糙物不斷地切割、亂擦，致使橡膠表面接觸點(diǎn)被切割、扯斷成微小的顆粒，從橡膠表面脫落下來(lái)。耐磨性受摩擦壓力、拉伸強(qiáng)度、回彈性的影響。
疲勞磨耗即橡膠制品在持續(xù)的工作下，反復(fù)受到周期性的壓縮、剪切、拉伸等變形的作用，使橡膠表面產(chǎn)生疲勞，并逐漸產(chǎn)生裂紋。疲勞磨耗與橡膠的彈性模量、壓力、拉伸強(qiáng)度等有關(guān)。
卷曲磨耗即橡膠與光滑的表面接觸時(shí)，由于摩擦力的作用，使硫化膠表面不平的地方發(fā)生變形，并被撕裂破壞，成巻的脫落。
配合體系對(duì)耐磨性的影響
耐磨性與硫化體系有關(guān)，適量的提高交聯(lián)程度能提高耐磨性能。單硫鍵越多耐磨性越好，半有效硫化體系的耐磨性較好。硫化膠的耐磨性隨硫化劑用量增大有一個(gè)最大值，一般硫磺HY13S10J2LWFM硫化體系促進(jìn)劑CZ體系的耐磨性較好。DTDM+硫磺+促進(jìn)劑NOBS體系硫化膠耐磨耗性和其他力學(xué)性能較好。
通常硫化膠的耐磨耗性隨炭黑粒徑減小，表面活性和分散性的增加而提高。補(bǔ)強(qiáng)性能越小的填充劑影響越小，填充劑用量越大影響越大，應(yīng)盡量少用填充劑。
軟化劑對(duì)硫化膠的耐磨耗性能有影響，一般加入軟化劑能降低硫化膠的耐磨性。
在疲勞磨耗的條件下，膠料中添加防老劑可提高硫化膠的耐磨耗性。防老劑最好選用能防止疲勞老化的種類，具有優(yōu)異的防臭老化的對(duì)苯二胺類防老劑。
如何提高耐磨性
生產(chǎn)橡膠制品要想有好的耐磨性，首先選擇耐磨性好的膠種。硫化體系中可選用CZ作為硫化體系的促進(jìn)劑；選擇粒徑小的炭黑，提高炭黑的分散性，有效提高膠料的耐磨性；適當(dāng)減小軟化劑的用量；選擇耐疲勞性好的防老劑，提高膠料的耐磨性；選用附加填料類似硅烷偶聯(lián)劑或二硫化鉬等來(lái)改善膠料的磨耗。
橡膠制品的耐磨性直接影響制品的使用壽命，在設(shè)計(jì)配方時(shí)選擇合適的膠種、合適的配合劑，盡可能提高膠料的耐磨性，從而延長(zhǎng)制品的使用壽命。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_537964.html
來(lái)源：賢集網(wǎng)
輪胎除了因?yàn)檎Ｄp或者溫升過(guò)高導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞而不能繼續(xù)使用以外，還有一些情況下是因?yàn)榉钦p壞導(dǎo)致的。其中胎面由于外力切割作用造成的崩花、掉塊、脫層很多時(shí)候統(tǒng)稱為耐切割性能，一些在特定條件下使用的輪胎如礦用輪胎必須在這些方面有出色表現(xiàn)才能贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。有的情況下，大家提到的輪胎切割損壞是因?yàn)檩喬サ奶ッ妫ㄒ约疤?cè)）遇到尖銳石塊容易被切開(kāi)、割開(kāi)、刺扎而造成損壞。尖銳物體往往硬度很高，如碎石、鐵礦石等。對(duì)于這些材料來(lái)說(shuō)，橡膠一定比它們軟。所以橡膠先發(fā)生形變，拉伸后一方面通過(guò)增加作用距離來(lái)消耗應(yīng)力沖擊的能量，另一方面通過(guò)橡膠的滯后來(lái)耗散沖擊的能量，這部分能量轉(zhuǎn)化為生熱。如果橡膠的初始模量較高反而容易造成應(yīng)力集中，從而造成切割損壞。
耐磨性能是硫化膠抵抗摩擦力作用下因表面破壞而使材料損耗的能力，是與橡膠制品使用壽命密切相關(guān)的力學(xué)性能。耐磨性的表面形式有幾種，耐磨性受哪些因素影響，在設(shè)計(jì)配方時(shí)應(yīng)該如何提高橡膠制品的耐磨性？
影響橡膠材料耐磨性能的因素
.橡膠材料的種類
目前市場(chǎng)上存在多種類型的橡膠材料，每種材料耐磨性能不同。例如，丁腈橡膠的耐磨性能較高，而乙丙橡膠的耐磨性能稍遜。
.環(huán)境條件
橡膠材料適用于各種環(huán)境條件，但不同的環(huán)境條件對(duì)橡膠材料的影響有所不同。例如，寒冷環(huán)境中的橡膠材料有可能會(huì)硬化，導(dǎo)致耐磨性能下降。
.使用方式
使用方式不同也會(huì)影響橡膠材料的耐磨性能。例如，摩擦方式不同、受力方式不同等都會(huì)影響橡膠材料的耐磨性能。
.加工工藝
不同的加工工藝也會(huì)影響橡膠材料的耐磨性能。例如，不同的硫化方式和硫化劑種類等都可能導(dǎo)致橡膠材料耐磨性能的改變。
耐磨性的表現(xiàn)形式
耐磨性主要有以下三種形式，磨損磨耗、疲勞磨耗、卷曲磨耗。
磨損磨耗即在使用過(guò)程中表面上不平的尖銳的粗糙物不斷地切割、亂擦，致使橡膠表面接觸點(diǎn)被切割、扯斷成微小的顆粒，從橡膠表面脫落下來(lái)。耐磨性受摩擦壓力、拉伸強(qiáng)度、回彈性的影響。
疲勞磨耗即橡膠制品在持續(xù)的工作下，反復(fù)受到周期性的壓縮、剪切、拉伸等變形的作用，使橡膠表面產(chǎn)生疲勞，并逐漸產(chǎn)生裂紋。疲勞磨耗與橡膠的彈性模量、壓力、拉伸強(qiáng)度等有關(guān)。
卷曲磨耗即橡膠與光滑的表面接觸時(shí)，由于摩擦力的作用，使硫化膠表面不平的地方發(fā)生變形，并被撕裂破壞，成巻的脫落。
配合體系對(duì)耐磨性的影響
耐磨性與硫化體系有關(guān)，適量的提高交聯(lián)程度能提高耐磨性能。單硫鍵越多耐磨性越好，半有效硫化體系的耐磨性較好。硫化膠的耐磨性隨硫化劑用量增大有一個(gè)最大值，一般硫磺HY13S10J2LWFM硫化體系促進(jìn)劑CZ體系的耐磨性較好。DTDM+硫磺+促進(jìn)劑NOBS體系硫化膠耐磨耗性和其他力學(xué)性能較好。
通常硫化膠的耐磨耗性隨炭黑粒徑減小，表面活性和分散性的增加而提高。補(bǔ)強(qiáng)性能越小的填充劑影響越小，填充劑用量越大影響越大，應(yīng)盡量少用填充劑。
軟化劑對(duì)硫化膠的耐磨耗性能有影響，一般加入軟化劑能降低硫化膠的耐磨性。
在疲勞磨耗的條件下，膠料中添加防老劑可提高硫化膠的耐磨耗性。防老劑最好選用能防止疲勞老化的種類，具有優(yōu)異的防臭老化的對(duì)苯二胺類防老劑。
如何提高耐磨性
生產(chǎn)橡膠制品要想有好的耐磨性，首先選擇耐磨性好的膠種。硫化體系中可選用CZ作為硫化體系的促進(jìn)劑；選擇粒徑小的炭黑，提高炭黑的分散性，有效提高膠料的耐磨性；適當(dāng)減小軟化劑的用量；選擇耐疲勞性好的防老劑，提高膠料的耐磨性；選用附加填料類似硅烷偶聯(lián)劑或二硫化鉬等來(lái)改善膠料的磨耗。
橡膠制品的耐磨性直接影響制品的使用壽命，在設(shè)計(jì)配方時(shí)選擇合適的膠種、合適的配合劑，盡可能提高膠料的耐磨性，從而延長(zhǎng)制品的使用壽命。
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橡膠
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