橡膠制品中很大一部分是由橡膠與骨架材料復合而成的產品。骨架材料的作用是承受橡膠制品內部和外部的作用力,提高制品的強度,并限制其變形量,保持尺寸穩定,延長制品的使用壽命。橡膠制品中常用的骨架材料有纖維、鋼絲等,下面介紹不同骨架材料的性能及應用。
1.橡膠骨架材料應具備的性能
橡膠骨架材料應具有強度、模量和高的回彈率,耐熱性好,耐疲勞性好、尺寸穩定性好、和橡膠的黏著性好、價格低廉相對密度小,有利于輕量化、有良好的耐腐蝕性和阻燃性能等。橡膠制品使用的骨架材料性能越好,生產的制品的性能也越好,使用壽命越長。
2.骨架材料性能及應用
(1)纖維是一種細而長的材料,具有彈性模量大、塑性形變小、強度高等特點。纖維作為再生膠制品骨架材料主要有天然纖維、化學纖維和玻璃纖維,每種纖維有很多產品,不同產品的性能略有差異。
玻璃纖維具有強度高、模量高、延伸率低、尺寸穩定性好、耐熱性好、化學穩定性好等優點,但其耐屈撓性和與橡膠黏著性差。在玻璃纖維涂上合適的潤滑劑可以減少纖維之間的摩擦,提高耐屈撓性;纖維中有適量的氧化銅,則可提高耐屈撓性和耐磨性。為了提高玻璃纖維與橡膠的粘著性,可采用浸漬處理。處理后的纖維常用于再生膠膠管、膠管中的骨架材料。
尼龍纖維HY7S1J2Y-MXF密度小、強度高、抗沖擊、彈性好、耐疲勞、耐磨性能優異,但耐熱性、黏性、化學穩定性較差,在實際使用中可做浸漬處理和熱伸張處理,來改善黏和性和變形性。
滌綸纖維耐沖擊強度明顯優于尼龍纖維、耐熱、耐疲勞、耐磨、回彈性好、尺寸穩定性好;石棉纖維耐熱、耐燃、耐堿、電絕緣性優異,但耐酸性差,常用于再生膠密封材料、隔熱材料等。
(2)鋼絲是由金屬材料加工處理而成的,是橡膠中重要骨架材料之一。鋼絲具有強度高、初始模量高、延伸率小、尺寸穩定性好、耐熱性好等特點,但其耐腐蝕性差、與橡膠黏著性差。為提高鋼絲與橡膠的黏著性可在其表面做鍍層處理。鋼絲常用于輪胎、膠管、再生膠膠帶等制品中做增強材料。
骨架材料在橡膠制品中應用廣泛,如再生膠輸送帶、輪胎、橡膠水壩、膠管、密封材料、再生膠減震材料等。每種骨架材料性能各不同,應根據橡膠制品性能合理選擇骨架材料。