El cautxú de nitril hidrogenat (HNBR) s’utilitza principalment en aplicacions que requereixen propietats dinàmiques d’alta i baixa temperatura i una bona resistència a l’envelliment, després d’inflar -se en oli i líquid després d’inflar -se en olis i líquids, l’HNBR s’utilitza principalment en aplicacions que requereixen propietats dinàmiques altes a temperatures altes i baixes i bona resistència a l’envelliment. Les aplicacions típiques que requereixen aquestes propietats són cinturons de distribució, mànegues d’alta pressió i rotllos de paper. Els productes de cautxú utilitzats estan sotmesos a condicions dinàmiques extremadament exigents i sovint estan sotmesos a xocs a una àmplia gamma de temperatures i freqüències. Les proves convencionals utilitzades per caracteritzar les propietats dinàmiques dels materials es realitzen generalment a temperatura ambient.
Tot i que aquestes proves poden caracteritzar bé els materials sense omplir, les mesures a temperatures ambientals no reflecteixen els efectes de la temperatura sobre la interacció del monomer. Les interaccions de farciment i de farciment-polímer i el seu efecte sobre les propietats del material a temperatures molt altes. Per als polímers dissenyats específicament per a aplicacions d’alta temperatura, és necessària una comprensió de l’efecte de la temperatura sobre les propietats tècniques del material per a l’optimització adequada de compostos.
En aquest treball, s’investiga l’efecte de la temperatura sobre les propietats tècniques de les gomes plenes, centrada en el tipus de farciment, la seva dosi i la interacció del farcit amb els polímers de cautxú de nitril de nitril de nitrile (HXNBR).
Per a aquest propòsit, aquest treball compara els negres de carboni de reforç (N330) i no reforçadors (N990) amb sílice (vulcasiln). La superfície de sílice es pot modificar tant passivament (superfície hidrofòbica de farciment) com activament (superfície de farciment hidrofòbic i unida al polímer). Un nombre creixent de compostos també utilitzen farcits monomèrics, com el diacrilate de zinc (ZAD), que es poden polimeritzar in situ durant la vulcanització per millorar les propietats del material. Aquests nous 'farcits ' i la seva interacció amb la matriu de polímer encara no s'han estudiat en termes de propietats dependents de la temperatura i la freqüència. Les noves 'farcides ' i la seva interacció amb la matriu de polímer no s'han estudiat en termes de propietats dependents de la temperatura i la freqüència.
Basat en les propietats mecàniques i dinàmiques de les propietats mecàniques dels compostos HNBR vulcanitzats i no variats, es van analitzar diversos farcits (negre de carboni, sílice i ZDA) per omplir -los. i ZDA) Es van analitzar les gomes estàndard HNBR i HXNBR respecte a la dependència de la temperatura de les propietats de reforç.
La disminució del mòdul amb la temperatura creixent per a totes les gomes no variades (excepte el sistema ple de sílice) és conseqüència de la dependència de la temperatura de la viscositat de la matriu del polímer. El tipus i la quantitat de farciment de l’enllaç només determina el grau de reforç i no té cap efecte sobre la disminució dependent de la temperatura del mòdul d’enllaç.
Per als adhesius plens de sílice, la coalescència de les partícules de sílice determina el comportament depenent de la temperatura. Si la superfície de sílice es tracta amb tractament amb alcà de sílice per aconseguir la hidrofobicitat, s’inhibeix la coalescència de partícules de sílice. A grans amplituds de deformació, el reforç de tots els compostos negres de carboni i de sílice només es pot descriure com a reforç hidrodinàmic.
Si la ZDA s’utilitza com a farciment, no s’observa cap efecte de reforç en els compostos de cautxú no variats perquè la ZDA encara no està polimeritzada i només actua com a plastificant de massa molecular relativa baixa. Els compostos que contenien ZDA tenien viscositats baixes a totes les soques, cosa que indica bones propietats de processament.
La comparació de les propietats mecàniques dinàmiques i de les propietats de tensió sobre la tensió del cautxú vulcanitzat va demostrar que el compost de cautxú HXNBR ple de ZDA tenia la major resistència complementària i les propietats mecàniques màximes màximes (tensió i allargament a la ruptura) van disminuir amb la temperatura creixent per a tots els enllaçadors. La forta interacció entre la superfície del farcit i la matriu del polímer millora l'efecte de la temperatura sobre les propietats de reforç. Tot i que les interaccions iòniques entre els grups carboxil ZDA i HXNBR van maximitzar la tensió de la fractura, aquestes interaccions iòniques no van tenir cap efecte sobre la dependència de la temperatura de la tensió de la fractura. Això suggereix que les interaccions iòniques estables mecànicament entre ZDA i la matriu de polímer funcionalitzada (HXNBR) són un requisit previ per a excel·lents propietats mecàniques i dinàmiques mecàniques del material de goma amb baixa pèrdua d’histèresi en condicions de deformació dinàmica.
