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泰州科德橡胶机械-密炼机:橡胶的磨耗

发布时间:2018-07-20 23:21:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

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泰州科德橡胶机械-密炼机2018年7月20日讯  橡胶的磨耗是个比较复杂的力学过程,影响因素也很多。橡胶的磨耗有如下三种形式:一是磨损磨耗:橡胶以较高的摩擦系数与粗糙表面相接触时,摩擦表面上的尖锐粒子不断的切割、扯断橡胶表面层的结果。二是卷曲磨耗:橡胶与光滑的表面接触时,由于摩擦力的作用使橡胶撕裂,撕裂的橡胶小片成卷的脱落。三是疲劳磨耗:橡胶表面层在周期应力作用下产生的表面疲劳而带来的磨损。

橡胶的耐磨性从本质上说取决于它的强度、弹性、滞后性质、疲劳性和摩擦性等。拉伸强度是决定橡胶耐磨性的重要性能之一。通常,耐磨性随拉伸强度提高而增强,特别是在粗糙的橡胶表面上摩擦时,耐磨性主要取决于强度值。定伸应力对耐磨性的影响视不同的磨耗形式而异,就磨损磨耗和卷曲磨耗而言,提高定伸应力对耐磨性的影响有利,但对疲劳磨耗则有不利影响。同时,增加橡胶的弹性也会使耐磨耗性提高。

Tg低的橡胶的耐磨性好,橡胶的耐磨性随其Tg的降低而提高,如BR。当生胶分子结构中有共轭体系存在时,可使橡胶的耐磨性提高,如SBR。

PU由于其主链有较强的极性,并含有较多的苯环,因此在常温下,它的机械强度和耐磨性在所有的橡胶中是最好的。但是它的耐热性能差,在提高温度时它的耐磨性将急剧下降并且它的生热大,对制造高速制品不利。CR和NR的机械强度高,也有较好的耐磨性。

填充补强剂的品种、用量和分散程度对橡胶的耐磨性都有很大的影响。耐磨性与结合胶的含量有直接关系,凡是能够使结合胶增加的因素,均对耐磨性有利。所以,硫化胶的耐磨耗性随炭黑粒径减小、表面活性和分散性的增加而提高,而且有一合适的用量。炭黑的分散性对胶料的磨耗性影响最大。在苛刻的条件下,炭黑的结构性影响显著。偶联剂处理过的填料有利于提高耐磨性。耐磨耗性好的硫化胶,一般硫化胶的拉伸强度和撕裂强度均较好。适量加入有自润滑作用的填料,如云母、聚四氟乙烯粉末,也有利于提高硫化胶的耐磨耗性能。

随交联密度的增加,耐磨性有一个最佳值。轮胎实际使用实验证明,使硫化胶含较多单硫键可提高轮胎在光滑路面上的耐磨性。使用合适的防老剂可以提高耐磨性,特别是在疲劳磨耗的条件下尤为重要。较有效的防老剂有4010、4010NA、4020等。

 

橡胶的摩擦与磨耗

橡胶已被大量用于汽车轮胎、胶带、胶辊、密封件、胶鞋等制品受摩擦和磨耗的部位。橡胶的摩擦和磨耗确保了汽车和机械等设备的性能,而且与安全性、经济性等问题有着密切关系。

产生摩擦的地方必然伴随着磨耗,而该现象一般比较复杂,受多种因素支配。因此,关于摩擦还有许多方面没有统一的解释。但人们对摩擦学(有关摩擦、磨耗、润滑的学问)和摩擦磨耗体系的理解在不断加深。

橡胶的摩擦系数一般比金属大,通过填充炭黑提高其强度和弹性模量,因此,其耐磨耗性也得到提高。此外,橡胶的导热系数比金属材料小,表现出粘弹性性能,因此,当温度稍有变化时其机械性能就会显著改变。再者,与金属相比,橡胶容易产生老化现象。

对摩擦系数出现峰值的问题有几种解释,其中最简单的解释就是接触面积A和剪切强度S随滑动速度v而变化,摩擦力F取决于A和S的乘积(见图),并由此出现摩擦系数峰值。

 

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橡胶的磨耗形态  橡胶的磨耗形态可分为以下几种类型:

(1)磨蚀磨耗(abrasive wear):硬而尖的突起部刮擦橡胶表面产生的磨耗。

(2)附着磨耗(adhesive wear):橡胶表面与平滑面摩擦产生的磨耗。

(3)疲劳磨耗(fatigue wear):由橡胶表面疲劳引起的磨耗。

(4)卷曲磨耗(wear by rollformation):产生卷曲状磨耗粉的磨耗。

(5)油污磨耗(oily wear):摩擦面被由摩擦产生的低分子量橡胶所覆盖,与相对的另一面发生相互移动的磨耗,表现出低磨耗率的磨耗。

(6)图纹磨耗(pattern wear):橡胶表面一边生成磨损图纹,一边进行磨耗的一种磨耗形态。橡胶在磨蚀磨耗和疲劳磨耗中也产生这种磨耗。

磨耗形态大致就分为以上六种,对橡胶来说,在磨蚀磨耗(1)中往往会产生上述(4)以及(6),几种磨耗复合的情况。



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