在航空工业中,材料的选择与配方设计直接关系到飞行器的安全性、可靠性和性能表现。天然橡胶(NR)因其高弹性、高粘性及优异的减震、缓冲性能,在航空用厚制品中占据重要地位。本文将带您了解航空用天然胶厚制品的配方研究及其背后的技术突破。
一、天然橡胶在航空领域的应用
天然橡胶被誉为“黑色黄金”,因其独特的物理和化学性质,在航空航天、交通运输等领域发挥着不可替代的作用。在航空领域,天然橡胶厚制品常被用作仪表减震件、密封件等关键部件,以确保飞行过程中的稳定性和安全性。
二、配方研究的重要性
对于航空用天然胶厚制品而言,配方设计至关重要。合理的配方不仅能提升产品的物理机械性能,还能延长使用寿命,降低生产成本。特别是针对厚制品,其硫化过程复杂,需要特别关注硫化均匀性和产品的最终性能。
三、配方设计原则
1.硫化体系的选择:硫化体系是影响橡胶制品性能的关键因素。传统硫黄硫化体系虽然应用广泛,但在高温硫化时易产生硫化返原现象,影响产品质量。因此,采用有效硫化体系,如促进剂OTOS(N、N1-双(氧二乙撑)硫代氨基甲酰次磺酰胺)与CZ并用体系,可显著提高硫化均匀性和抗硫化返原性。
2.补强填充体系:在配方中适量添加高耐磨炭黑、沉淀法白炭黑等补强填充剂,不仅能提高制品的耐磨性、耐热性和耐老化性能,还能增强热的传导,促进硫化均匀性。
3.防老体系:选用多种能够产生协同作用的防老剂,如防老剂RD与防老剂4010NA并用,可显著提升制品的耐热老化性能,延长使用寿命。
4.再生胶的应用:在配方中适量添加再生胶,如乳胶再生胶和轮胎再生胶,不仅可以降低生产成本,还能改善胶料的可塑性、流动性和尺寸稳定性。再生胶的加入还能降低天然橡胶硫化返原,改善硫化工艺。
四、硫化工艺控制
由于橡胶是热的不良导体,厚制品在硫化过程中内外层温差大,易导致硫化不均匀。因此,必须采取低温长时间硫化、逐步升温的方法,确保制品各层同时达到正硫化状态。此外,合理的装胶量和硫化压力也是保证硫化均匀性的重要因素。
五、新型材料与技术突破
近年来,我国在仿生合成橡胶领域取得了重要突破。通过模仿天然橡胶的分子结构和化学组分,科研人员成功制备出具有特级天然橡胶类似性能的仿生合成橡胶。这一技术的突破不仅解决了我国高端航空轮胎原材料供应难题,还为航空用天然胶厚制品的配方设计提供了更多可能性。
六、总结
航空用天然胶厚制品的配方研究是一个复杂而精细的过程,需要综合考虑材料选择、硫化体系、补强填充体系、防老体系以及硫化工艺等多个方面。随着新型材料和技术的不断涌现,航空用天然胶厚制品的性能将得到进一步提升,为航空工业的发展注入新的动力。
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