ゴム硬さの推定と調整方法

Jun 21, 2018

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数式設計とゴム硬度との関係



生ゴム品種

加硫系

補強フィラー

軟化可塑剤


ショアA硬度測定に影響を与える要因


1.試料の厚さの影響


ショアA硬度値は、圧力針の試料深さによって測定されるので、試料の厚さは試験結果に直接影響する。 試料は圧力によって変形して厚くなり、圧力が加えられる部分が細くなり、硬度値が高くなる。 したがって、試料の硬度が小さく、試料の硬度値が大きく、硬度が小さい。


2.試験結果に及ぼす圧力ピンの長さの影響


この規格では、Shore Aデュロメータの圧力針によって露出される加圧面の高さが2.5mmであり、ポインタは自由状態でゼロを示すように規定されている。 プレッシャーニードルが滑らかな金属板またはガラス上にあるときは、機器のポインターは100度を示すはずです。 表示が100度以上または100度未満の場合、圧力針の露出高さは2.5mmよりも大きいかまたは2.5mmより小さいか、または2.5mmより小さい。 この場合、停止する必要があります。 修正に使用してください。 測定された硬度値は、圧力針の露出高さが2.5mmより大きい場合に高くなる。


試験結果に及ぼす針の端部の形状の影響


ショアAデュロメータの圧力ニードルエンドは、長期間の動作で磨耗し、ジオメトリが変化し、テスト結果に影響を与えます。 摩耗した端部のより大きな直径も、その単位面積のために測定される。 圧力は異なっている。 直径が大きい場合、より小さい圧力によって測定される硬度値はより大きく、逆もまた同様である。


4.試験結果に及ぼす温度の影響


ゴムはポリマー材料であり、その硬度値は環境に伴って変化し、硬度値は温度が高いと減少する。 異なるゴムは、異なる影響を有する。 例えば、結晶化が遅い天然ゴムは温度に対する影響が小さく、ネオプレンゴム、スチレン - ブタジエンゴムなどは顕著な効果を有する。


5.読み時間の影響


ショアA硬度計は、読み取り時間を測定したときの試験結果に大きな影響を与えます。 プレッシャーニードルとサンプルが押された直後に、読み取り値とポインタ値が安定して読み込まれます。 結果は全く異なります。 前者は高く、後者は低い。 両者の違いは、特に合成ゴム試験では約5〜7度です。 重要なことに、これは主にプレス後にゴムが這い上がる原因となります。 したがって、サンプルが加圧された直後にデータを読み取る必要があります。


ゴム硬度調整方法


1.フィラーの量を調整する


硬度は、ゴム材料中の充填剤を増減することによって調整される。 高硬度のゴム材料の硬度は比較的低く、充填剤の多い未充填ゴムはゴム材料の自己粘度が低いだけでなく、取扱いが難しく、加硫物のヒステリシスが大きく、使用者の要求を満たすことができない。


硫黄量を調整する。


ゴム中の硫黄の量に応じて硬度を調整する。 ゴム組成物の硬度は、硫黄含有量の増加とともに増加する。 この方法は生産において容易に把握することができ、接着剤含有量は比較的安定であり、ゴム材料の粘度は良好であり、操作が容易である。 最終製品はまた、適切な弾性を有することができる。 欠点は耐熱性が低いことです。


3.可塑剤で調整する。


60度(ショアーA)硬度未満のゴム材料では、既に硫黄分が非常に少なく、硬度が低いため、上記2つの方法は効果がなく、増減ゴムの可塑化を採用することができる。 要求される低硬度を得るための薬剤の量。

各種ゴムの基本硬度


NR、低温SBR、CIIR 40

オイル充填(25phr)

SBR 31

高温SBR 37

オイル充填(37.5phr)

SBR 26

IIR 35

NBR、CR、CSM 44

アクリロニトリル含量が40%を超えるNBR46


上記ベース化合物の各々において、充填剤または軟化剤1部当たりの硬度値の変化は、以下の通りである:


FEF、HAF、EPC + 0.5

ISAF +2.5

SAFヒュームドホワイトカーボンブラック+2.5

SRF + 0.33

含水シリカ+0.4

熱分解性カーボンブラックまたは硬質粘土+0.25

炭酸カルシウム+0.167

表面処理炭酸カルシウム+0.142

ミネラルゴム-0.2

脂質可塑剤-0.67

脂肪族またはナフテン系-0.5

芳香族オイル-0.588


ゴム硬さの推定方法:


推定硬度=ゴムベース硬度+充填剤(軟化剤)投与量×硬度変化。


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