如何估算橡胶硬度:超级简单

如题所述

配方设计与橡胶硬度的关系
·生胶品种
·硫化体系
·补强填充剂
·软化增塑剂
邵尔A型硬度测定中的影响因素
1.试样厚度的影响
邵尔A型硬度值是由压针压入试样的深度来测定的,因此试样厚度直接影响试验结果。试样受到压力厚产生变形,受到压力的部位变薄,硬度值增大。所以,试样厚度小硬度值达,试样厚度大硬度值小。
2.压针长度对试验结果的影响
标准中规定邵尔A硬度计的压针露出加压面的高度为2.5mm,在自由状态时指针应指零点。当压针在平滑的金属板或玻璃上时,仪器指针应指100度,如果指示大于或小于100度时,说明压针露出高度大于或小于2.5mm或小于2.5mm,这种情况下应停止使用,进行校正。当压针露出高度大于2.5mm时测得的硬度值偏高。
3.压针端部形状对试验结果的影响
邵尔A型硬度计的压针端部在长期作用下,造成磨损,使其几何尺寸改变,影响试验结果,磨损后的端部直径变大所测得结果也大,这是因为其单位面积的压强不同所致。直径大则压强小所测得硬度值偏大,反之偏小。
4.温度对试验结果的影响
橡胶为高分子材料,其硬度值随环境的变化而变化,温度高则硬度值降低。胶料不同其影响程度不同,如结晶速度慢的天然橡胶,温度对其影响小些,而氯丁橡胶、丁苯橡胶等则影响显着。
5.读数时间的影响
邵尔A型硬度计在测量时读数时间对试验结果影响很大。压针与试样受压后立即读数与指针稳定后再读数,所得的结果相差很大,前者高,后者偏低,二者之差可达5至7度左右,尤其再合成橡胶测试中较为显着,这主要使胶料在受压后产生蠕变所致。所以当试样受压后应立即读取数据。
橡胶胶料硬度调整方法
1. 用填料量调整
以胶料中填料增减来调整硬度。高硬度的胶料其含胶率相对地低,高填料的未硫化胶不但胶料的自粘性差,操作困难且硫化胶的滞后性大,不能满足使用要求。
2. 用硫磺量调整
根据胶料中硫磺的多少调整硬度。胶料的硬度随着硫磺含量的增加而提高,此法在生产中易于掌握,含胶量较稳定,胶料的粘性好,便于操作,成品又能具有适宜的弹性。其缺点是耐热性差。
3. 用增塑剂量调整
在低于60度(邵尔A)硬度的胶料中,由于硫磺含量已属很低,要求具有更低的硬度则上述两种方法已不起作用,则可采用增减胶料中增塑剂的用量来获得所需要的低硬度。

各种橡胶的基本硬度
NR、低温SBR、CIIR 40
充油(25phr)
SBR 31
高温SBR 37
充油(37.5phr)
SBR 26
IIR 35
NBR、CR、CSM 44
丙烯腈含量40%以上的NBR 46

在上述基础胶料中,每增加1份填充剂或软化剂,其硬度值的变化如下:
FEF、HAF、EPC +0.5
ISAF +2.5
SAF、气相法白碳黑 +2.5
SRF +0.33
含水二氧化硅类 +0.4
热裂法碳黑或硬质陶土 +0.25
碳酸钙 +0.167
表面处理的碳酸钙 +0.142
矿质橡胶 -0.2
脂类增塑剂 -0.67
脂肪族油或环烷油 -0.5
芳烃油 -0.588

橡胶硬度的估算方法:
估算硬度=橡胶基础硬度+填料(或软化剂)用量×硬度变化值。
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