Гідрагенізаваны нітрыльны каўчук (HNBR) у асноўным выкарыстоўваецца ў прылажэннях, дзе патрабуюцца высокія і нізкія тэмпературныя дынамічныя ўласцівасці і добрая ўстойлівасць да старэння, пасля набракання ў алеі і вадкасці. Пасля набракання ў алеях і вадкасцях HNBR у асноўным выкарыстоўваецца ў прылажэннях, якія патрабуюць высокіх дынамічных уласцівасцей пры высокіх і нізкіх тэмпературах і добрай устойлівасці да старэння. Тыповымі прымяненнямі, якія патрабуюць гэтых уласцівасцей, з'яўляюцца зубчастыя рамяні, шлангі высокага ціску і папяровыя рулоны. Гумовыя вырабы, якія выкарыстоўваюцца, падвяргаюцца надзвычай складаным дынамічным умовам і часта падвяргаюцца ўдарам у шырокім дыяпазоне тэмператур і частот. Звычайныя выпрабаванні, якія выкарыстоўваюцца для характарыстыкі дынамічных уласцівасцей матэрыялаў, звычайна праводзяцца пры пакаёвай тэмпературы.
У той час як гэтыя выпрабаванні могуць добра ахарактарызаваць матэрыялы без напаўнення, вымярэнні пры тэмпературы навакольнага асяроддзя не адлюстроўваюць уплыў тэмпературы на ўзаемадзеянне напаўняльніка і манамера. узаемадзеянне напаўняльніка і напаўняльніка з палімерам і іх уплыў на ўласцівасці матэрыялу пры вельмі высокіх тэмпературах. Для палімераў, распрацаваных спецыяльна для прымянення пры высокіх тэмпературах, разуменне ўплыву тэмпературы на тэхнічныя ўласцівасці матэрыялу неабходна для належнай аптымізацыі злучэння.
У гэтай працы даследуецца ўплыў тэмпературы на тэхнічныя ўласцівасці напаўненых каўчукаў з упорам на тып напаўняльніка, яго дазоўку і ўзаемадзеянне напаўняльніка з палімерамі HNBR і гідрагенізаванага карбаксіляванага бутадыен-нітрыльнага каўчуку (HXNBR).
З гэтай мэтай у гэтым артыкуле параўноўваюцца армавальныя (N330) і неарміруючыя (N990) сажы з дыяксідам крэмнія (VulcasilN). Паверхню кремнезема можна мадыфікаваць як пасіўна (паверхня напаўняльніка гідрафобная), так і актыўна (паверхня напаўняльніка гідрафобная і звязаная з палімерам). Усё большая колькасць злучэнняў таксама выкарыстоўвае манамерныя напаўняльнікі, такія як дыякрылат цынку (ZAD), які можна палімерызаваць in situ падчас вулканізацыі для паляпшэння ўласцівасцей матэрыялу. Гэтыя новыя «напаўняльнікі» і іх узаемадзеянне з палімернай матрыцай яшчэ не вывучаны з пункту гледжання тэмпературных і частатных уласцівасцей. Новыя «напаўняльнікі» і іх узаемадзеянне з палімернай матрыцай не даследаваліся з пункту гледжання тэмпературных і частотна-залежных уласцівасцяў.
На аснове механічных і дынамічных механічных уласцівасцей вулканізаваных і невулканізаваных злучэнняў HNBR былі прааналізаваны розныя напаўняльнікі (тэхнічны вуглярод, дыяксід крэмнія і ZDA) для напаўнення. і ZDA) напоўненыя стандартныя каучукі HNBR і HXNBR былі прааналізаваны ў дачыненні да тэмпературнай залежнасці ўзмацняльных уласцівасцей.
Зніжэнне модуля з павышэннем тэмпературы для ўсіх невулканізаваных каўчук (за выключэннем сістэмы з кремнеземным напаўненнем) з'яўляецца следствам тэмпературнай залежнасці глейкасці палімернай матрыцы. Тып і колькасць напаўняльніка ў звязальным вызначае толькі ступень армавання і не ўплывае на тэмпературна-залежнае памяншэнне модуля злучнага.
Для клеяў, напоўненых дыяксідам крэмнія, зліццё часціц дыяксіду крэмнія вызначае паводзіны ў залежнасці ад тэмпературы. Калі паверхню кремнезема апрацаваць алканам кремнезема для дасягнення гідрафобнасці, зліццё часціц кремнезема інгібіруецца. Пры вялікіх амплітудах дэфармацыі ўзмацненне ўсіх злучэнняў сажы і кремнезема можа быць апісана толькі як гідрадынамічнае ўзмацненне.
Калі ў якасці напаўняльніка выкарыстоўваецца ZDA, у невулканізаваных гумовых сумесяў не назіраецца ўзмацняльнага эфекту, таму што ZDA яшчэ не полімерызуецца і дзейнічае толькі як пластыфікатар з нізкай адноснай малекулярнай масай. Злучэнні, якія змяшчаюць ZDA, мелі нізкую глейкасць ва ўсіх штамах, што паказвае на добрыя тэхналагічныя ўласцівасці.
Параўнанне дынамічных механічных уласцівасцей і ўласцівасцей напружання пры дэфармацыі вулканізаванай гумы паказала, што гумавая сумесь HXNBR, напоўненая ZDA, мела найбольшую дапаўняльную трываласць, а максімальныя канчатковыя механічныя ўласцівасці (напружанне і адноснае падаўжэнне пры разрыве) зніжаліся з павышэннем тэмпературы для ўсіх злучных рэчываў. Моцнае ўзаемадзеянне паміж паверхняй напаўняльніка і палімернай матрыцай ўзмацняе ўплыў тэмпературы на армавальныя ўласцівасці. Хоць іённыя ўзаемадзеянні паміж карбаксільнымі групамі ZDA і HXNBR максымізавалі напружанне разбурэння, гэтыя іённыя ўзаемадзеянні не паўплывалі на тэмпературную залежнасць напружання разбурэння. Гэта сведчыць аб тым, што механічна ўстойлівыя іённыя ўзаемадзеянні паміж ZDA і функцыяналізаванай палімернай матрыцай (HXNBR) з'яўляюцца неабходнай умовай для выдатных механічных і дынамічных механічных уласцівасцей гумовага матэрыялу з нізкімі стратамі на гістарэзіс ва ўмовах дынамічнай дэфармацыі.
