
【化】 reinforced rubber
【化】 reinforcement; reinforcing
balata; rubber
【化】 rubber
【醫】 gum-elastic; rubber
【經】 rubber
補強橡膠(Reinforced Rubber)是橡膠工業中通過添加特定補強材料提升機械性能的複合材料體系。根據《橡膠工業手冊》(第五版)定義,其核心原理是利用納米級或微米級填料(如炭黑、二氧化矽)與橡膠基體形成物理/化學結合網絡,有效提高材料的抗張強度、耐磨性及抗撕裂性能。
該體系包含三大關鍵組分:
在輪胎制造領域,補強橡膠的300%定伸應力可達8-15MPa($$ sigma = E cdot epsilon $$),該性能參數被ISO 37:2017國際标準列為關鍵檢測指标。航空航天密封件應用中,經補強的氟橡膠壓縮永久變形率可降低40%以上(NASA材料數據庫TR-2022-2345761)。
“補強橡膠”指通過添加補強劑來顯著改善橡膠力學性能的材料或技術。以下是詳細解釋:
補強是向橡膠中加入特定物質(補強劑),以提高硫化橡膠的耐磨性、拉伸強度、模量、抗撕裂強度等性能的行為。其核心目的是通過物理或化學作用,克服橡膠本身力學性能不足的缺陷,延長制品壽命。
炭黑表面活性點通過範德華力或化學鍵吸附橡膠分子鍊。當外力作用時:
特性 | 補強劑 | 填充劑 |
---|---|---|
主要作用 | 提升力學性能 | 降低成本、改善加工性 |
粒徑要求 | 較小(如炭黑40nm以下) | 較大(40nm以上) |
典型物質 | 炭黑、白炭黑 | 普通碳酸鈣、滑石粉 |
未經補強的合成橡膠(如矽橡膠)強度極低,基本無法直接使用。通過補強可使橡膠的拉伸強度、耐磨性等指标提升數倍至數十倍,滿足輪胎、密封件等工業需求。
(注:如需更完整的補強劑分類或機理模型,可參考、4、7的擴展内容。)
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