Độ cứng của cao su có liên quan chặt chẽ đến hệ thống công thức.

Ở cả hai Nhà máy sản xuất linh kiện cao su Trung Quốc Và Nhà máy sản xuất linh kiện cao su Việt Nam , độ cứng là một trong những chỉ số quan trọng nhất trong quá trình phát triển sản phẩm cao su, kiểm soát chất lượng và sản xuất các bộ phận cao su tùy chỉnh.

Kiểm soát độ cứng trong bộ phận cao su tùy chỉnh chủ yếu phụ thuộc vào:

Lựa chọn polymer cơ bản

Hệ thống lưu hóa

Chất độn gia cố

Chất hóa dẻo/chất làm mềm

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến phép đo độ cứng Shore A

1. Ảnh hưởng của độ dày mẫu

Độ cứng của Shore A được đo bằng độ sâu xuyên qua của chân vịt.

Độ dày không đủ → biến dạng đáng kể → đọc độ cứng cao hơn

Độ dày lớn hơn → ít biến dạng → đọc độ cứng thấp hơn

Vì vậy, lớn Nhà máy sản xuất linh kiện cao su Trung Quốc tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về độ dày tiêu chuẩn để đảm bảo tính nhất quán của lô.

2. Ảnh hưởng của chiều dài chiếu chân vịt

Theo tiêu chuẩn thì vết lõm phải nhô ra 2,5 mm ngoài bề mặt áp suất.

Khi ép vào kim loại hoặc thủy tinh, máy đo độ cứng sẽ đọc 100°.
Nếu chiều dài hình chiếu bị lệch, sẽ xảy ra lỗi đo lường hệ thống.
Vì vậy, cả nhà máy Trung Quốc và Việt Nam đều thường xuyên hiệu chuẩn máy đo độ cứng.

3. Ảnh hưởng của điều kiện Indenter Tip

Sự mài mòn của đầu mũi xuyên làm thay đổi đường kính của nó, làm thay đổi áp suất trên một đơn vị diện tích.

Diện tích đầu lớn hơn → áp suất thấp hơn → đọc độ cứng cao hơn

Các nhà sản xuất vòng đệm cao su, ống mềm và bộ cách ly rung thường xuyên thay thế các vết lõm bị mòn để duy trì độ chính xác.

4. Ảnh hưởng của nhiệt độ

Cao su nhạy cảm với nhiệt độ: nhiệt độ cao hơn làm giảm độ cứng.

Độ nhạy thay đổi tùy theo polyme:

NR → ít nhạy cảm hơn

CR, SBR → nhạy hơn

Các nhà máy cao su của Trung Quốc và Việt Nam thường kiểm tra độ cứng ở mức 23 ± 2°C.

5. Ảnh hưởng của thời gian đọc

Sau khi vết lõm xuyên qua bề mặt cao su, biến dạng leo xảy ra:

Đọc ngay lập tức → giá trị cao hơn

Đọc ổn định → giá trị thấp hơn

Sự khác biệt có thể là 5–7 Bờ A.
Vì vậy, việc đo độ cứng thường được thực hiện trong vòng 1 giây sau khi nhấn.

Phương pháp điều chỉnh độ cứng cao su

1. Điều chỉnh nạp phụ

Tăng chất độn gia cố làm tăng độ cứng.

Hợp chất có độ cứng cao → hàm lượng chất độn cao, hàm lượng polymer thấp

Nhưng việc xử lý trở nên khó khăn hơn

Nhà máy sản xuất bộ phận có độ cứng cao tùy chỉnh (khối hỗ trợ, miếng đệm rung) cân bằng cẩn thận cốt thép và khả năng làm việc.

2. Điều chỉnh hàm lượng lưu huỳnh

Nhiều lưu huỳnh hơn → mật độ liên kết chéo cao hơn → độ cứng cao hơn.

Thuận lợi:

Công thức ổn định

Hiệu suất xử lý tốt

Điều bất lợi:

Khả năng chịu nhiệt kém

Vì thế, Nhà máy sản xuất linh kiện cao su Việt Nam sử dụng phương pháp này một cách thận trọng đối với các sản phẩm chịu nhiệt.

3. Điều chỉnh hàm lượng chất hóa dẻo

Hiệu quả cho hợp chất mềm dưới 60°A.

Chất hóa dẻo tăng cường đáng kể tính linh hoạt trong các vòng đệm mềm, miếng đệm và các sản phẩm đệm.

Độ cứng cơ bản của vật liệu cao su thông thường

Các giá trị độ cứng cơ bản này đóng vai trò là dữ liệu tham khảo quan trọng cho cả các nhà máy cao su Trung Quốc và Việt Nam khi thiết kế các công thức mới.

Ảnh hưởng của chất độn/chất hóa dẻo đến độ cứng

Độ cứng thay đổi mỗi 1 phr bổ sung:

Chất độn tăng độ cứng

FEF / HAF / EPC: +0.5

ISAF: +2.5

SAF, Silica bốc khói: +2.5

SRF: +0.33

Silica ngậm nước: +0.4

Nhiệt đen / Đất sét cứng: +0.25

Canxi cacbonat: +0.167

tráng canxi cacbonat: +0.142

Vật liệu giảm độ cứng

Cao su khoáng: –0.2

Chất dẻo béo: –0.67

Dầu naphthenic / Dầu paraffin: –0.5

Dầu thơm: –0.588

Công thức ước tính độ cứng cao su

Độ cứng ước tính = Độ cứng cơ bản + (Liều lượng × Giá trị thay đổi độ cứng)

Mô hình tính toán này được sử dụng rộng rãi trong thiết kế bộ phận cao su tùy chỉnh bởi các nhà máy cao su của cả Trung Quốc và Việt Nam, cho phép dự đoán công thức nhanh chóng và đẩy nhanh chu kỳ phát triển.

Độ cứng của cao su có liên quan chặt chẽ đến hệ thống công thức.