耐屈撓龜裂性（或稱耐疲勞性）
發布時間:2013-12-19 12:00
耐屈撓龜裂性可分為耐初期龜裂產生性和耐裂口擴展性兩種。一般認為，初期龜裂發生在聚合物因屈撓疲勞而造成的最薄弱點。由于氯丁膠的耐氧化、耐熱性能遠優于天然、丁苯等橡膠，所以其耐初期龜裂性也非常好。因此，對氯丁膠來說，由于填充劑分散不良及硫化時流動性不好而引起的缺陷等造成的初期龜裂，遠比由聚合物本身老化而引起的初期龜裂為多。
含膠率很低的高填充氯丁膠配方，因易于產生分散不良，故其耐初期龜裂性不好。裂口擴展性可以認為是拉伸強度和抗撕裂性的綜合效應。據此，應該考慮避免過度硫化，并使用硫黃調節型氯丁膠等。對于非硫黃調節型氯丁膠，若采用硫黃硫化體系，可使其具有良好的耐裂口擴展性能。硫黃改性氯丁膠的低定伸應力橡膠，抗裂紋增長性特別好。
硫化和硫化劑特性對氯丁橡膠耐疲勞性的影響也很大，交聯密度增加到一定值時，橡膠的多次拉伸或抗裂口增長的疲勞耐久性降低。硫化體系的類型和生膠的交聯鍵性質對耐疲勞性也有影響。
試驗數據表明，室溫下在能加速永久變形積累的情況下進行多次拉仲時，增加弱鍵的比例和以氧化物硫化而獲得的牢固鍵比例比較充足時，則破壞前的疲勞次數最著增多，硫化膠的其他性能彼此接近。這與其生膠的疲勞耐久性變化規律基本相同。
裂紋生成和增長的試驗結果是與耐多次拉伸穩定性相一致的。弱鍵的比飼多時，有助于應力分布均勻而且能阻礙局部過應力的出現，這樣就使耐疲勞性提高。弱鍵的存在及其裂解和重排，會使滯后損失有所增加，其積極作用（尤其是對裂紋的生成或增長）是顯而易見的。
對比正硫化下的填充硫化膠，所對比硫化膠在疲勞耐久性上無本質差別。在氧化鋅和氧化鎂存在下，對比硫黃和非硫黃硫化體系表明，后者優越。用橡膠硫化劑硫化的三角帶壓縮層膠，其裂紋出現時間約比秋蘭姆、促進劑D和硫黃硫化者長1倍。
在黃原氫存在下用氧化鋅和氧化鎂硫化時，多次拉伸耐久性可以提高。
氧化鈣或氧化鉛硫化的硫黃調節氯丁橡膠的耐疲勞性能不高；氧化鋅和氧化鎂并用時，耐多次變形性最高。在抗多次壓縮性，硬脂酸的金屬鹽硫化膠超過了氧化物硫化膠。用一些硬脂酸鹽（鋅、鈉及其并用）硫化W型氯丁膠時，也發現提高了耐多次拉伸性能。至于抗裂紋生成和增長方面，這些硫化膠大致相同。在氧化鋅和氧化鎂并用體系中添加過氧化二異丙苯，對w型氯丁膠耐多次拉伸和耐裂紋生成和增長的疲勞性都有明顯提高。
在氧化物-硫黃-促進劑硫化體系中，促進劑類型對疲勞性有影響。在硫黃和促進劑都是更佳配比的情況下，二硫化秋蘭姆和促進劑DM的硫化膠耐多次拉伸性最高，而促進劑D的硫化膠最低。
添加適量的活性填料也使氯丁橡膠耐疲勞性提高。填充營適宜時，高靜態拉伸變形疲勞耐久性明顯提高。填充量過大時，各種靜態變形下的耐疲勞強度都減弱．尤其是在靜態變形高于30%—50%時更為顯著。無機填料中最好的是白炭黑。要注意到，填充劑的均勻分散起著很大作用。
采用初聚丙烯酸酯可使屈撓壽命提高。特種軟膏（如氯丁二烯溶液）也提高耐多次屈撓性能。添加少量不溶性的，結構化的增塑劑，能使耐疲勞性顯著提高，某些硅油即屬此類。
配方體系應注意選用低定伸、低硬度、高伸長的配方。防老劑要使用3～4份抗屈撓龜裂防老劑。軟化劑應控制在必要的最低量，還要避免使用酯類增塑劑。
本文參考《氯丁膠加工與應用》一書。 相關鏈接
