好的,天然橡膠板的壓縮變形率并不是一個固定的單一數值,它會受到多種因素的顯著影響,因此只能給出一個大致的范圍和一些典型值參考。以下是詳細說明:
概念:
壓縮變形率是指在規定溫度下,橡膠試樣在規定的壓縮狀態下保持一定時間后,除去壓縮負荷,在室溫下恢復一定時間后,其變形量(高度損失)占原始高度的百分比。它衡量了橡膠材料在長期受壓后恢復其原始形狀的能力,是評估橡膠密封件、減震墊等產品耐久性的關鍵指標。
天然橡膠壓縮變形率的典型范圍:
* 良好配方/標準條件: 對于配方設計合理(尤其是硫化體系得當)、填料適量且分散良好的天然橡膠板,在常見的測試條件下(如ASTM D395方法B,70°C x 22小時,25%壓縮率),其壓縮變形率通常可以控制在 15% 到 25% 的范圍內。20%左右是一個比較常見的、性能尚可的值。
* 優化配方/嚴格標準: 通過精心選擇硫化體系(如使用半有效或有效硫化體系)、添加特定助劑、優化填料類型和用量(如使用高結構炭黑需謹慎),天然橡膠的壓縮變形率可以進一步降低至 10% 到 20% 甚至更低(例如低于15%),以滿足更苛刻的應用要求(如汽車、航空航天的密封件)。
* 基礎配方/寬松條件: 如果配方較為基礎(如使用傳統的硫磺硫化體系且硫磺含量較高)、填料用量大(尤其是硬質填料)或分散不佳,在同樣測試條件下,壓縮變形率可能會升高到 25% 到 35% 或更高。
* 高溫/長時間測試: 在更嚴苛的測試條件下(如100°C或125°C下測試70小時),即使是配方較好的天然橡膠,其壓縮變形率也會顯著升高,可能達到 30% 到 50% 以上,這是因為高溫加劇了橡膠的老化和應力松弛。
影響壓縮變形率的關鍵因素:
1. 硫化體系: 這是重要的因素之一。硫磺硫化體系中,多硫鍵比例高會導致變形大。使用有效硫化體系(EV)或半有效硫化體系(SEV),或者用過氧化物硫化,可以生成更多穩定的單硫鍵或碳-碳鍵,從而顯著降低壓縮變形。
2. 填料類型與用量:
* 炭黑: 高結構、小粒徑的炭黑(如N110, N220)能提供更好的補強,但往往會導致更高的壓縮變形。增加炭黑用量通常會增加變形。
* 礦物填料: 如碳酸鈣、陶土等,用量增加也會導致變形增大。
3. 增塑劑/軟化劑: 適量的增塑劑有助于改善加工性和低溫性能,但過量使用會增加壓縮變形。
4. 硫化程度: 欠硫會導致變形增大,過硫也可能對某些性能產生影響,因此需要優化硫化條件以達到佳硫化程度。
5. 測試條件:
* 壓縮率: 測試時施加的壓縮變形量(如25% vs 30%)。
* 溫度: 測試溫度越高,變形通常越大。
* 時間: 受壓時間越長,變形越大。
* 恢復時間: 標準中規定的恢復時間(如室溫下30分鐘)。
6. 橡膠類型: 天然橡膠本身具有較好的回彈性,但相比某些合成橡膠(如氟橡膠、硅橡膠在高溫下),其在常溫下的壓縮變形表現通常屬于中等水平。
總結:
天然橡膠板的壓縮變形率沒有一個。在常規應用和標準測試條件下,一個設計良好的配方可以將該值控制在15%-25%的較好范圍內。追求(低于20%,甚至15%)需要優化硫化體系和填料選擇。而基礎配方或在更苛刻條件下測試,該值可能超過30%。因此,具體數值必須結合橡膠板的實際配方、加工工藝以及所遵循的測試標準(ISO 815, ASTM D395等)和條件來評估。選擇材料時,應參考供應商提供的具體數據表或根據應用要求進行實測。
