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橡膠骨架材料的作用與分類
編輯:臺州大象橡膠有限公司  時間:2019-01-10

 橡膠骨架材料是含骨架材料復合橡膠制品中受力的主要部件,同時也對這類橡膠制品在使用中形狀的穩定起了重要的作用。如輪胎、膠帶、部分膠管、密封及減震橡膠制品就是由橡膠彈性體部件與高模量高強度的骨架材料復合而成的這些橡膠制品對其骨架材料的要求各異,所以就有了不同材質不同結構的骨架材料。不同的材質主要有天然纖維、合成纖維、金屬材料。不同的結構主要有線繩、簾布、帆布、無紡布等。骨架材料的表面處理及與橡膠基質的黏合也是十分重要的問題。

  一、橡膠骨架材料的基本作用

  橡膠材料是一種擁有高彈性、大變形、低模量的高分子材料。如充足的彈性可以吸收沖擊震動、提供較高的耐磨性、摩擦系數和優異的附著性等。但是在大多數情況下純橡膠制品是不能滿足實際使用需要的,橡膠制品在大多數情況下都要承受較大的負荷,如輪胎、輸送帶等這些橡膠制品就需要使用纖維、鋼絲等骨架材料來復合,從而使得橡膠材料得到了更為廣泛的應用。橡膠與其骨架材料牢固地結合,不僅可以保護骨架材料,同時骨架材料的增強作用也得到了更充分的發揮。

  橡膠制品中使用骨架材料目的是賦予橡膠品更高的強度與尺寸穩定性。輪胎中胎體簾線約束橡膠使輪胎保持穩定充氣斷面寬度和外徑,胎圈部分鋼絲圈骨架則將輪胎緊箍在汽車輪輞上,并且抵抗高速下的離心力的作用。輸送帶中經線承受拉伸張力負荷,緯線提供抗沖擊性。膠管中編制或纏繞的骨架層可防止高壓下膠管爆破或真空抽吸時有足夠的挺性,帶骨架的密封制品骨架則使其形狀保持穩定。

  二、橡膠骨架材料的種類與分類

  橡膠骨架材料的材質主要有三大材料制成,天然棉纖維、各種化學纖維及金屬材料。除用金屬直接加工出一定形狀的骨架和普通單根鋼絲外,大多數橡膠骨架材料均由纖維絲或鋼絲通過加捻、合股、機織或浸漬而生產出的線繩、簾線、或帆布等。這一系列不同結構的骨架材料有利于改進其耐疲勞性、對橡膠的結合性和易加工性等。骨架材料的性能取決于它的材質和它的結構,現將主要纖維和鋼絲特點簡介如下橡膠制品骨架材料的分類和作用。

  (1)棉纖維( cotton fiber)棉纖維基本性能是強力較低,與橡膠的黏合性好。

  (2)人造絲纖維( viscose fiber)其中的高強度黏膠纖維是橡膠工業常用的。人造絲干強度較高,但濕強度較低。

  (3)維綸纖維( polyvinyl alcohol fiber)維綸纖維強度高,耐磨性、耐光性好,但其耐濕熱性不好。

  (4)聚酰胺纖維( polyamide fiber)或稱尼龍,也稱錦綸,該纖維強度較高,斷裂伸長率也較高,彈性好,屈撓性,耐磨性優于其他纖維,但其熱穩定性差,目前已大量使用在斜交輪胎等制品中。

  (5)聚酯纖維( polyester fiber)聚酯纖維合了尼龍的強力與伸長特性以及人造絲的模量特性,所以適用于很多用途,如半鋼絲子午線輪胎中胎體骨架基本選用聚酯簾布。

  (6)芳族聚酰胺纖維( aramid fiber)或稱芳綸,芳族聚酰胺纖維強度高、延伸率低、耐熱性好,有“人造鋼絲”之稱,但其價格較高,目前已在輪胎和高強力輸送帶等制品中使用。

  (7)玻璃纖維( glass fiber)玻璃纖維有較高的模量和耐熱性,但耐屈撓性和與橡膠的黏合性均較差。

  (8)鋼絲( steel cord)鋼絲簾線、鋼絲繩及普通單根鋼絲都具有極高的強度和模量,表面鍍銅或鍍鋅的鋼絲已很好的解決了與橡膠的黏合問題,在輪胎、鋼絲繩輸送帶、鋼編膠管等制品中已大量使用。

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