Hai vấn đề liên quan đến sự mài mòn của vật
liệu là tăng tính kháng mài mòn của vật liệu thông thường và vật liệu chịu ma
sát.
Gioăng đệm cao su EPDM |
Cao su có tính kháng mài mòn thấp. Chất độn
như than đen và silica được thêm vào để nâng tính kháng mài mòn của cao su. Tính
kháng mài mòn của cao su phụ thuộc vào loại chất độn. Sự kết dính giữa chất độn
và mạng lưới cao su làm tăng tính kháng mài mòn. Ví dụ, do sự tương tác hóa học
giữa các nhóm hydroxyl trên đất sét và các chất kết mạng có tính ion trong EPDM,
đất sét làm giảm sự mất mát do mài mòn hiệu quả hơn than đen. Sự kết dính giữa
chất độn và mạng lưới cao su có thể tăng bằng cách bao phủ chất độn với phụ gia.
Đối với các chất độn hiệu quả, nhìn chung tăng nồng độ chất độn làm tăng tính
kháng mài mòn.
Vấn đề thứ hai là sử dụng chất độn trong các vật liệu ma
sát. Vật liệu ma sát tiêu biểu được dùng trong công nghiệp ô tô là má phanh. Thử
thách lớn nhất phải vượt qua là mối quan hệ giữa hệ số ma sát và vận tốc mài
mòn, má phanh ma sát tốt thì mài mòn nhanh, má phanh bền thường làm việc không
hiệu quả. Trong quá khứ, amiăng là chất độn được lựa chọn nhưng sau 1983, việc
sử dụng amiăng ngưng dần, lựa chọn chất độn thay thế rất khó khăn. Ngoài hệ số
ma sát phù hợp (0.4-0.5), phanh không giảm tính ma sát trong thời gian dài sử
dụng. Phanh phải phục hồi nhanh tính ma sát khi tiếp xúc với nước, phải chịu
được các mức tải và mài mòn khác nhau. Đáp ứng được tất cả những yêu cầu này là
một thách thức, vì thế chất độn ít khi được sử dụng một mình mà được kết hợp với
nhau. Chúng gồm chất dẫn nhiệt để hỗ trợ phân tán nhiệt (bột kim loại, thường là
đồng hoặc đồng thau), một chất độn dạng hạt để điền đầy và giảm chi phí (baryte,
calcium carbonate và đất sét) và chất độn gia cường (các loại sợi có thể chịu
nhiệt, duy trì các tính chất cơ học, ma sát như aramid, thủy tinh, carbon, thép,
cellulose).
Tham khảo từ tài liệu Handbook of Fillers, George Wypych,
ChemTec, 1999, trang 430 - 432
(vtp-vlab-caosuviet)
Sản phẩm cao su - Đệm teplon kháng hóa chất |