Твърдостта на каучука е тясно свързана със системата на формулиране.

И в двете Китайски заводи за гумени части и Фабрики за каучукови части във Виетнам твърдостта е един от най-важните показатели при разработването на каучукови продукти, контрола на качеството и производството на гумени части по поръчка.

Контрол на твърдостта в персонализирани гумени части основно зависи от:

Избор на основен полимер

Система за вулканизация

Подсилващи пълнители

Пластификатори / омекотители

Ключови фактори, влияещи върху измерването на твърдостта по Shore A

1. Влияние на дебелината на образеца

Твърдостта по Shore A се измерва чрез дълбочината на проникване на притискащото краче.

Недостатъчна дебелина → значителна деформация → отчитане на по-висока твърдост

По-голяма дебелина → по-малка деформация → по-ниско отчитане на твърдостта

Следователно големи Китайски заводи за гумени части стриктно спазвайте стандартните изисквания за дебелина, за да осигурите последователност на партидите.

2. Влияние на дължината на проекцията на притискащото краче

Според стандартите инденторът трябва да изпъкне 2,5 мм извън повърхността на налягането.

Когато се притисне към метал или стъкло, твърдомерът трябва да отчита 100°.
Ако дължината на проекцията се отклонява, възникват систематични грешки при измерването.
По този начин както китайските, така и виетнамските фабрики редовно калибрират твърдостери.

3. Влияние на състоянието на върха на индентора

Износването на върха на индентора променя неговия диаметър, променяйки налягането на единица площ.

По-голяма площ на върха → по-ниско налягане → отчитане на по-висока твърдост

Производителите на гумени уплътнения, маркучи и изолатори на вибрации рутинно сменят износените индентори, за да поддържат точността.

4. Влияние на температурата

Каучукът е чувствителен към температура: по-високите температури намаляват твърдостта.

Чувствителността варира според полимера:

NR → по-малко чувствителен

CR, SBR → по-чувствителен

И китайските, и виетнамските фабрики за каучук обикновено тестват твърдостта при 23 ± 2°C.

5. Влияние на времето за четене

След като инденторът проникне в гумената повърхност, настъпва деформация при пълзене:

Незабавно четене → по-висока стойност

Стабилизирано четене → по-ниска стойност

Разликата може да бъде 5–7 Shore A.
Поради това обикновено се вземат показания за твърдост в рамките на 1 секунда след натискане.

Методи за регулиране на твърдостта на каучука

1. Регулиране на зареждането на пълнителя

Увеличаването на усилващите пълнители увеличава твърдостта.

Съединения с висока твърдост → високо съдържание на пълнител, ниско съдържание на полимер

Но обработката става по-трудна

Фабрики, произвеждащи персонализирани части с висока твърдост (подпорни блокове, вибрационни подложки) внимателно балансирайте армировката и обработваемостта.

2. Регулиране на съдържанието на сяра

Повече сяра → по-висока плътност на кръстосаните връзки → по-висока твърдост.

Предимства:

Стабилна формула

Добра производителност на обработка

Недостатък:

Лоша устойчивост на топлина

следователно Фабрики за каучукови части във Виетнам използвайте този метод консервативно за топлоустойчиви продукти.

3. Регулиране на съдържанието на пластификатор

Ефективен за меки съединения под 60°A.

Пластификаторите значително подобряват гъвкавостта на меките уплътнения, уплътненията и продуктите за омекотяване.

Основна твърдост на обикновените каучукови материали

Тези базови стойности на твърдост служат като важни референтни данни както за китайските, така и за виетнамските фабрики за каучук при проектирането на нови формули.

Ефект на пълнителите/пластификаторите върху твърдостта

Промяна на твърдостта на 1 phr добавка:

Пълнители, повишаващи твърдостта

FEF / HAF / EPC: +0.5

ISAF: +2.5

SAF, пирогенен силициев диоксид: +2.5

SRF: +0.33

Хидратиран силициев диоксид: +0.4

Термочерна / Твърда глина: +0.25

Калциев карбонат: +0.167

Калциев карбонат с покритие: +0.142

Материали, намаляващи твърдостта

Минерална гума: –0.2

Мастни пластификатори: –0.67

Нафтено масло / Парафиново масло: –0.5

Ароматно масло: –0.588

Формула за оценка на твърдостта на каучука

Очаквана твърдост = основна твърдост + (дозировка × стойност на промяна на твърдостта)

Този модел на изчисление се използва широко в персонализиран дизайн на гумени части както от китайски, така и от виетнамски фабрики за каучук, което позволява бързо прогнозиране на формулата и ускоряване на циклите на развитие.

Твърдостта на каучука е тясно свързана със системата на формулиране.