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橡胶材料在弹性联轴器上的研究现状

发布时间:2019-08-07

近年来塑料合金等新型复合材料在石油、化工、机械等领域的应用非常活跃,比如日本的COUPLICON/MIKI微型联轴器利用塑料合金制作的零部件代替传的金属材料,是近几年来高新技术材料市场的重要发展方向之一。日本COUPLICON/1VIIKI微型联轴器、德国的VULKANDAN高弹性联轴器都在向新型材料的方向迈进。
弹性联轴器中弹性体应用较多的是采用硅橡胶材料。硅橡胶分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)和室温硫化型(RTV,其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品,热硫化型用量大。
高温硫化甲基硅橡胶于1944年由 通用电气公司研制成功。1952年, 陶一康宁公司L.斯特布莱唐和K.波尔曼蒂尔研制出双组分室温硫化硅橡胶;1953-1955年制成甲基乙烯基硅橡胶;1956-1957年出现硅氟橡胶;1958-1959年开发成功单组分室温硫化硅橡胶;之后出现加成型硅橡胶系列产品。世界上有十多个生产硅橡胶。80年代以来,每年以15%左右的速度增长。中国从60年代初期开始相继研制成功各类硅橡胶,现均有批量生产。
硅橡胶具有许多 性能,如耐高低温和耐老化性等,是其他 高分子材料所不能比拟和替代,己成为国民经济重要面 的新型高分子材料。弹性联轴器中所用橡胶材料的基体为硅橡胶,但未添加补强剂的硅橡胶在常温下力学性能不好(强度和 性差),因此我们所使用的硅橡胶为添加了补强剂的硅橡胶,但是,对添加了补强剂的硅橡胶材料没有进行过力学性能研究。未经补强的硅橡胶硫化胶拉断强力很低,只有0.3MPa左右,没有实际使用价值;面加入适当的补强剂和硫化剂可使硅橡胶的拉断强度达到8MPa,这对提高硅橡胶的性能,延长制品的使用寿命是重要的。
橡胶材料的补强一般是通过添加纳米材料来实现,纳米技术对橡胶复合材料性能的影响包括:对材料的增强作用,采用纳米材料填充的橡胶复合材料,可增加其拉伸强度,并在 数量范围内出现 值;对材料的增塑作用,填充橡胶复合材料进行比较,随着颗粒粒径的减少,材料的断裂伸长率提高;对材料的杨氏模量的影响,可使复合材料的杨氏模量大幅上升;多种纳米材料复合对材料的力学性能的影响,采用多种纳米材料填充聚合物,可使复合材料表现出优良的综合性能。常见的补强硅橡胶材料是白炭黑,纳米白炭黑具有 的 ,与传统炭黑相比,其粒子细,比表面积大,能够使填充硫化胶的拉伸强度、弹性及撕裂强度较高,是一种优良的补强剂。 马里兰大学材料系在实验室里制成了纳米A120:与硅橡胶的复合材料这种材料与常规硅橡胶相比其 性拉伸强度断裂伸长率等均有大幅度提高。大量研究表明对硅橡胶补强有三个主要影响因素,它们是补强剂颗粒材料的粒径、结构性和表面 ,面在这三个因素中粒径影响效果为显著。气相二氧化硅与氧化铝的填充获得高硬度硅橡胶, 了硅橡胶的力学性能和耐热性能。