Gehidrogeneerde nitrilrubber (HNBR) word hoofsaaklik gebruik in toepassings wat hoë en lae temperatuur dinamiese eienskappe en goeie verouderingsweerstand vereis, na swelling in olie en vloeistof Na swelling in olies en vloeistowwe word HNBR hoofsaaklik gebruik in toepassings wat hoë dinamiese eienskappe by hoë en lae temperature en goeie verouderingsweerstand vereis. Tipiese toepassings wat hierdie eienskappe vereis, is tydbande, hoëdrukslange en papierrolle. Die rubberprodukte wat gebruik word, word aan uiters veeleisende dinamiese toestande onderwerp en word dikwels oor 'n wye reeks temperature en frekwensies aan skokke onderwerp. Konvensionele toetse wat gebruik word om die dinamiese eienskappe van materiale te karakteriseer, word gewoonlik by kamertemperatuur uitgevoer.
Alhoewel hierdie toetse ongevulde materiale goed kan karakteriseer, weerspieël metings by omgewingstemperature nie die uitwerking van temperatuur op vulstof-monomeer-interaksie nie. vulstof en vuller-polimeer interaksies en hul effek op materiaal eienskappe by baie hoë temperature. Vir polimere wat spesifiek vir hoëtemperatuurtoepassings ontwerp is, is 'n begrip van die effek van temperatuur op die tegniese eienskappe van die materiaal nodig vir behoorlike samestellingoptimalisering.
In hierdie referaat word die effek van temperatuur op die tegniese eienskappe van gevulde rubbers ondersoek, met die fokus op die tipe vulstof, die dosis daarvan en die interaksie van die vuller met HNBR en gehidrogeneerde gekarboksileerde nitrilbutadieenrubber (HXNBR) polimere.
Vir hierdie doel vergelyk hierdie vraestel versterkende (N330) en nie-versterkende (N990) koolstofswart met silika (VulcasilN). Die oppervlak van silika kan beide passief (vulleroppervlak hidrofobies) en aktief (vulleroppervlak hidrofobies en aan polimeer gebind) gemodifiseer word. 'n Toenemende aantal verbindings gebruik ook monomere vullers, soos sinkdiakrilaat (ZAD), wat in situ tydens vulkanisering gepolimeriseer kan word om materiaaleienskappe te verbeter. Hierdie nuwe 'vullers' en hul interaksie met die polimeermatriks is nog nie bestudeer in terme van temperatuur- en frekwensie-afhanklike eienskappe nie. Die nuwe 'vullers' en hul interaksie met die polimeermatriks is nie in terme van temperatuur- en frekwensie-afhanklike eienskappe bestudeer nie.
Gebaseer op die meganiese en dinamiese meganiese eienskappe van gevulkaniseerde en ongevulkaniseerde HNBR-verbindings, is verskeie vullers (koolstofswart, silika en ZDA) vir vulsel ontleed. en ZDA) gevulde standaard HNBR en HXNBR rubbers is ontleed met betrekking tot die temperatuurafhanklikheid van die versterkende eienskappe.
Die afname in modulus met toenemende temperatuur vir alle ongevulkaniseerde rubbers (behalwe vir die silika-gevulde sisteem) is 'n gevolg van die temperatuurafhanklikheid van die viskositeit van die polimeermatriks. Die tipe en hoeveelheid vulstof in die bindmiddel bepaal slegs die graad van versterking en het geen effek op die temperatuurafhanklike afname in bindmiddelmodulus nie.
Vir silika-gevulde kleefmiddels, bepaal die samesmelting van die silika-deeltjies die temperatuur-afhanklike gedrag. As die silika-oppervlak met silika-alkaanbehandeling behandel word om hidrofobisiteit te verkry, word die samesmelting van silika-deeltjies geïnhibeer. By groot vervormingsamplitudes kan die versterking van alle koolstofswart en silika-gevulde verbindings slegs as hidrodinamiese versterking beskryf word.
Indien ZDA as 'n vuller gebruik word, word geen versterkende effek in die ongevulkaniseerde rubberverbindings waargeneem nie, want ZDA is nog nie gepolimeriseer nie en dien slegs as 'n lae relatiewe molekulêre massa weekmaker. Die ZDA-bevattende verbindings het lae viskositeite by alle stamme gehad, wat goeie verwerkingseienskappe aandui.
Vergelyking van die dinamiese meganiese eienskappe en spanning-op-rek eienskappe van die gevulkaniseerde rubber het getoon dat die ZDA gevulde HXNBR rubber verbinding die grootste komplementêre sterkte het en maksimum uiteindelike meganiese eienskappe (spanning en verlenging by breek) het afgeneem met toenemende temperatuur vir al die bindmiddels. Die sterk interaksie tussen die vuloppervlak en die polimeermatriks verhoog die effek van temperatuur op versterkingseienskappe. Alhoewel ioniese interaksies tussen ZDA en HXNBR karboksielgroepe die breukstres maksimeer het, het hierdie ioniese interaksies geen effek op die temperatuurafhanklikheid van die breukspanning gehad nie. Dit dui daarop dat meganies stabiele ioniese interaksies tussen ZDA en die gefunksionaliseerde polimeermatriks (HXNBR) 'n voorvereiste is vir uitstekende meganiese en dinamiese meganiese eienskappe van die rubbermateriaal met lae histereseverlies onder dinamiese vervormingstoestande.
