橡胶的卓越性能：强度、撕裂、硬度与磨耗的巧妙设计
首先，让我们深入了解橡胶的拉伸强度这一关键特性。未填充硫化胶中，Polyurethane (PUR) 的拉伸强度出类拔萃，NR/IR次之，CR紧随其后。填充硫化胶的顺序则有所不同，PUR的强度依然领先，接着是SBS，随后是NR/NBR，而EPDM则稍逊一筹。值得注意的是，橡胶在快速形变和高温环境下，强度会有所下降。理想的硫化体系包括传统硫磺配方，辅以噻唑或胍类高效催化剂，以确保橡胶的最优性能。填充物的选择也至关重要，粒径小的填料能有效提升强度，而结晶型橡胶的强度与填充量成反比，非结晶型橡胶则先增后降，低不饱和度橡胶保持稳定，而热塑性弹性体的拉伸强度则有所下降。为了强化，适量的软化剂可作为辅助手段。
撕裂强度，即材料抵抗裂纹扩展的能力，橡胶中NR的表现最为显著，随后是PUR，IR紧随其后。硫化体系对撕裂强度的影响与交联密度和硫磺-促进剂的协同效应密切相关。填充体系中，碳黑的粒径小和结构度低通常会提升撕裂强度。碳黑和偶联剂的改性无机填料尤其适用于丁基橡胶和丁苯橡胶，而软化剂的选择如石蜡油和芳氢油则会影响这一指标，石蜡油可能不利，而芳氢油则能带来益处。氯丁橡胶和丁晴橡胶等高定伸应力材料，其性能表现也值得注意。
硬度这一特性受填料类型、用量以及硫化体系的影响显著。定伸应力对磨耗性能至关重要，高定伸应力有利于提高耐磨性。在耐磨性排序中，顺丁橡胶位居榜首，其次是丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶，天然橡胶和异戊橡胶则相对较低。硫化体系的优化对于耐磨性至关重要，例如CZ+硫磺+NOBS这样的体系在耐磨性方面表现出色。
针对天然胶的硫化工艺，如使用硫磺+CZ+TMTD+DM+D组合，硫磺的量控制在1.8-2.5份，顺丁胶用量为1.5-1.8份。耐磨性的提升与碳黑的粒径和分散性紧密相关，经过硅烷偶联剂处理的白碳黑能显著增强耐磨性。然而，软化剂如SBR-1712比SBR-1500的耐磨性能高出1-2倍，说明过度软化会降低耐磨性。对于天然橡胶和丁苯橡胶，芳径油的影响相对较小。防老剂如1019NA和DPPD，尤其是对SBR中IPPO的防护作用显著，N010NA、UOP588、DTPD、DPPD/H等也有良好的防疲劳老化效果。