橡胶摩擦系数与环境温度的关系.docx

橡胶摩擦系数与环境温度的关系橡胶的摩擦系数及其影响因素一、橡胶的摩擦系数概念及其计算方法摩擦系数是指两个物体接触面之间因相互作用而发生相对移动时所 需的力量与它们之间正压力的比值。橡胶摩擦系数常用来描述橡胶材 料与其他材料接触时阻力大小的特性。橡胶摩擦系数的计算方法： F=pxN,其中F是摩擦力，p是摩擦系数，N是垂直于接触面的正压 力。二、影响橡胶摩擦系数的因素1 .接触材料的种类和形状：不同材料的表面粗糙程度和形状对摩擦 系数都有影响，而橡胶与不同材料之间的接触面形状差异也会对摩擦 系数造成影响。2 .温度：温度是影响橡胶摩擦系数的重要因素之一，当温度增加时， 橡胶硬度会减小，因此摩擦力也随之降低。3 .湿度：橡胶的湿度和表面润滑会影响摩擦系数，一般情况下橡胶 在湿润环境下的摩擦系数会更低。三、橡胶摩擦系数的应用橡胶摩擦系数是橡胶制品在生产和应用过程中的重要性能之一。例如, 在运动场地、楼梯踏板、汽车刹车等领域中，需要适当控制橡胶与其 他材料的摩擦系数，增强产品的使用安全性。同时，在家庭生活中, 了解橡胶摩擦系数可以帮助我们更好地选择合适的洗碗手套、橡胶垫 等日常用品。四、橡胶摩擦系数的常见问题1 .为什么橡胶手套与手之间摩擦大？这是因为橡胶手套的表面与手的皮肤表面之间的几何形状非常相似, 表面间的摩擦力很大。2 .为什么橡胶地垫摩擦力很大？这是因为橡胶地垫表面的轮廓较为粗糙，可以提高橡胶材料与地面之 间的接触面积，从而增加摩擦力。3 .如何减小橡胶地垫摩擦力？可以在橡胶地垫底部涂上一层滑腻的材料，减少橡胶地垫与地面之间 的接触面积，减小摩擦力。【总结】本文介绍了橡胶的摩擦系数概念及其计算方法，以及影响橡胶摩擦系 数的因素，同时探讨了橡胶摩擦系数在生产和日常生活中的应用，解 答了常见的橡胶摩擦问题。人们对橡胶摩擦系数的研究与应用将为人 们的生活和工作带来更多的便利。橡胶制品摩擦系数的测定及影响因素摩擦性能是橡胶制品的重要技术指标。胶鞋、输送带和制动阀的衬里 等产品需要有较大的摩擦系数，动密封件等却需要摩擦系数小些。对 汽车轮胎来说，其摩擦特性不仅影响轮胎的磨耗特性，而且关系到行 车的安全。例如，橡胶雨刷老化变硬，与汽车前窗玻璃的摩擦系数增 大，从而引起雨刷噪音、震动甚至跳刷的问题，严重影响驾驶者的视 线清晰度。汽车紧急停止时的刹车距离、急拐弯时的侧向滑动等，都 受到摩擦性能的影响，特别是在高速下或雪雨天行车时更是如此。而 由于摩擦带来的橡胶的磨耗还直接关系到汽车轮胎、自行车胎、输送 带、胶鞋和胶管等许多橡胶制品的使用寿命。因此橡胶的摩擦性能及 其测试，是橡胶工业中的一个重要问题。柔软的橡胶在坚硬和光滑的表面上的摩擦主要是粘附摩擦。当液体使 接触表面完全润滑时，界面间的粘附力可以忽略，这时产生的摩擦力 主要是由于变形产生的滞后损失和润滑液体的粘性阻力，润滑膜的厚 度随着滑动而变化，在润滑膜部分被切断时也会产生直接接触的粘附 摩擦，使摩擦力显著增大。由于上述橡胶摩擦现象的复杂性，ISO、ASTM、BS、JIS、DIN等 标准中都没有关于测定硫化橡胶滑动摩擦系数的成熟标准发布。我国 化工行标HG/T2729-1995硫化橡胶与薄片摩擦系数的测定（滑动法） 规定了测定硫化橡胶与薄片静摩擦系数和动摩擦系数的两种方法。方 法A适用于硫化橡胶试样表面摩擦系数的测定。方法B适用于复印 机，传真机等输送轮用的硫化橡胶试样反复摩擦过程中摩擦系数的测 定。准确的摩擦系数测定结果对于橡胶制品的实际应用是有深远意义的。 根据橡胶摩擦理论，对橡胶制品进行摩擦系数测试时，主要需要控制 以下四个因素：(1)接触面的表面情况与橡胶摩擦接触的薄片(即玻璃)的表面粗 糙度对试验结果的影响是显然的，因此标准中规定：每组试片和薄片 只能摩擦一次，并且规定了摩擦接触的距离。这样的规定对试验结果 的重复性和精密度是有益的。(2)滑动速率橡胶的粘附摩擦力在低速滑动时出现峰值，而滞后摩 擦力则在高速滑动时才出现峰值。考虑到实际应用，A法规定滑动速 率为150±30mm/min, B法规定滑动速率为500±10mm/mino(3)垂直压力随着垂直压力的增加，摩擦力变大，但通常摩擦系数 却变小了。这是因为橡胶与刚性表面接触的时候，其真实的接触面积 不于垂直压力成正比例的缘故。A法中规定滑块的重量为2.0kg,即 垂直压力为1.96N。而B法规定垂直压力为2.3N。(4)环境温度通常，随着接触面及空气温度上升，摩擦系数稍稍降 低。这是因为橡胶温度上升时，橡胶分子由于热运动而变得更易于移 动，从而减少了滞后损失，也就减小了滞后摩擦力。而当温度低于标准实验室温度时，从某一温度开始，摩擦系数也会随温度的降低而减 小。因此，控制试验温度是很必要的。标准中取环境温度为23±2, 相对湿度为60%70%。温度对摩擦系数的影响 摩擦系数仪适用于塑料薄膜、薄片、纸塑复合膜、纸张、纸板、金属 箔、橡胶等产品静摩擦系数、动摩擦系数的测定。集测量、标定、分 析、统计、报表生成与打印等多功能于一体的高精度智能测试分析系 统；内置GB、ISO、ASTM、CM自定义多种试验模式，静+动摩擦 测试、静摩擦测试、动摩擦测试。摩擦是两个具有相对运动或相对运动趋势的物体的一种本质属性，当 一个物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势 时，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力叫 摩擦力。接触面之间的这种现象或特性叫"摩擦。摩擦系数是指两 表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和材料及 材料表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。自动包装用卷材一般要求有较小的内层摩擦系数和合适的外层摩擦 系数。外层摩擦系数若太大，会引起包装过程中阻力过大，引起材料 拉伸变形；若太小，可能又会引起拖动机构打滑,造成电眼跟踪和切 断定位不准。但内层摩擦系数有时也不能太小，有些包装机在内层摩 擦系数太小时，会造成制袋成型时材料不稳定，产生错位。对于条形 包装用复合膜，内层摩擦系数太小还可能会引起下料的片剂或胶囊打 滑，造成下料定位不准。复合膜的内层摩擦系数主要取决于内层材料的开口剂和爽滑剂的含 量以及薄膜的厚度、挺度。生产过程中的电晕处理、固化温度和时间 等也会影响产品的摩擦系数。另外，在研究摩擦系数时，应特别注意 温度对摩擦系数影响很大，因而不仅要测量包装材料在常温下的摩擦 系数，还应考察在实际使用环境温度下的摩擦系数。薄膜在实际使用 中温度条件可能不一样，如在热带气候条件、卷烟包装机热封杆的高 温条件等。