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橡胶骨架材料的作用与分类
编辑:台州大象橡胶有限公司  时间:2019-01-10

 橡胶骨架材料是含骨架材料复合橡胶制品中受力的主要部件,同时也对这类橡胶制品在使用中形状的稳定起了重要的作用。如轮胎、胶带、部分胶管、密封及减震橡胶制品就是由橡胶弹性体部件与高模量高强度的骨架材料复合而成的这些橡胶制品对其骨架材料的要求各异,所以就有了不同材质不同结构的骨架材料。不同的材质主要有天然纤维、合成纤维、金属材料。不同的结构主要有线绳、帘布、帆布、无纺布等。骨架材料的表面处理及与橡胶基质的黏合也是十分重要的问题。

  一、橡胶骨架材料的基本作用

  橡胶材料是一种拥有高弹性、大变形、低模量的高分子材料。如充足的弹性可以吸收冲击震动、提供较高的耐磨性、摩擦系数和优异的附着性等。但是在大多数情况下纯橡胶制品是不能满足实际使用需要的,橡胶制品在大多数情况下都要承受较大的负荷,如轮胎、输送带等这些橡胶制品就需要使用纤维、钢丝等骨架材料来复合,从而使得橡胶材料得到了更为广泛的应用。橡胶与其骨架材料牢固地结合,不仅可以保护骨架材料,同时骨架材料的增强作用也得到了更充分的发挥。

  橡胶制品中使用骨架材料目的是赋予橡胶品更高的强度与尺寸稳定性。轮胎中胎体帘线约束橡胶使轮胎保持稳定充气断面宽度和外径,胎圈部分钢丝圈骨架则将轮胎紧箍在汽车轮辋上,并且抵抗高速下的离心力的作用。输送带中经线承受拉伸张力负荷,纬线提供抗冲击性。胶管中编制或缠绕的骨架层可防止高压下胶管爆破或真空抽吸时有足够的挺性,带骨架的密封制品骨架则使其形状保持稳定。

  二、橡胶骨架材料的种类与分类

  橡胶骨架材料的材质主要有三大材料制成,天然棉纤维、各种化学纤维及金属材料。除用金属直接加工出一定形状的骨架和普通单根钢丝外,大多数橡胶骨架材料均由纤维丝或钢丝通过加捻、合股、机织或浸渍而生产出的线绳、帘线、或帆布等。这一系列不同结构的骨架材料有利于改进其耐疲劳性、对橡胶的结合性和易加工性等。骨架材料的性能取决于它的材质和它的结构,现将主要纤维和钢丝特点简介如下橡胶制品骨架材料的分类和作用。

  (1)棉纤维( cotton fiber)棉纤维基本性能是强力较低,与橡胶的黏合性好。

  (2)人造丝纤维( viscose fiber)其中的高强度黏胶纤维是橡胶工业常用的。人造丝干强度较高,但湿强度较低。

  (3)维纶纤维( polyvinyl alcohol fiber)维纶纤维强度高,耐磨性、耐光性好,但其耐湿热性不好。

  (4)聚酰胺纤维( polyamide fiber)或称尼龙,也称锦纶,该纤维强度较高,断裂伸长率也较高,弹性好,屈挠性,耐磨性优于其他纤维,但其热稳定性差,目前已大量使用在斜交轮胎等制品中。

  (5)聚酯纤维( polyester fiber)聚酯纤维合了尼龙的强力与伸长特性以及人造丝的模量特性,所以适用于很多用途,如半钢丝子午线轮胎中胎体骨架基本选用聚酯帘布。

  (6)芳族聚酰胺纤维( aramid fiber)或称芳纶,芳族聚酰胺纤维强度高、延伸率低、耐热性好,有“人造钢丝”之称,但其价格较高,目前已在轮胎和高强力输送带等制品中使用。

  (7)玻璃纤维( glass fiber)玻璃纤维有较高的模量和耐热性,但耐屈挠性和与橡胶的黏合性均较差。

  (8)钢丝( steel cord)钢丝帘线、钢丝绳及普通单根钢丝都具有极高的强度和模量,表面镀铜或镀锌的钢丝已很好的解决了与橡胶的黏合问题,在轮胎、钢丝绳输送带、钢编胶管等制品中已大量使用。

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