हाइड्रोजनीकृत नाइट्राइल रबर (HNBR) का उपयोग मुख्य रूप से उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनके लिए उच्च और निम्न तापमान पर गतिशील गुणों और अच्छे उम्र बढ़ने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, तेल और तरल पदार्थ में सूजन के बाद, HNBR का उपयोग मुख्य रूप से उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनके लिए उच्च और निम्न तापमान पर उच्च गतिशील गुणों और अच्छे उम्र बढ़ने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। इन गुणों की आवश्यकता वाले विशिष्ट अनुप्रयोगों में टाइमिंग बेल्ट, उच्च दबाव वाले होज़ और पेपर रोल हैं। उपयोग किए जाने वाले रबर उत्पादों को अत्यधिक मांग वाली गतिशील स्थितियों के अधीन किया जाता है और अक्सर तापमान और आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर झटके का सामना करना पड़ता है। सामग्रियों के गतिशील गुणों को चिह्नित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक परीक्षण आम तौर पर कमरे के तापमान पर आयोजित किए जाते हैं।
हालांकि ये परीक्षण खाली सामग्री को अच्छी तरह से चिह्नित कर सकते हैं, परिवेश के तापमान पर माप फिलर-मोनोमर इंटरैक्शन पर तापमान के प्रभाव को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं। भराव और भराव-बहुलक परस्पर क्रिया और बहुत उच्च तापमान पर सामग्री के गुणों पर उनका प्रभाव। विशेष रूप से उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए पॉलिमर के लिए, उचित यौगिक अनुकूलन के लिए सामग्री के तकनीकी गुणों पर तापमान के प्रभाव की समझ आवश्यक है।
इस पेपर में, भरे हुए रबर के तकनीकी गुणों पर तापमान के प्रभाव की जांच की जाती है, जिसमें भराव के प्रकार, इसकी खुराक और एचएनबीआर और हाइड्रोजनीकृत कार्बोक्सिलेटेड नाइट्राइल ब्यूटाडाइन रबर (एचएक्सएनबीआर) पॉलिमर के साथ भराव की बातचीत पर ध्यान केंद्रित किया जाता है।
इस उद्देश्य के लिए, यह पेपर रीइन्फोर्सिंग (एन330) और नॉन-रीइन्फोर्सिंग (एन990) कार्बन ब्लैक की तुलना सिलिका (वल्कासिलएन) से करता है। सिलिका की सतह को निष्क्रिय (भराव सतह हाइड्रोफोबिक) और सक्रिय रूप से (भराव सतह हाइड्रोफोबिक और बहुलक से बंधा हुआ) दोनों तरह से संशोधित किया जा सकता है। यौगिकों की बढ़ती संख्या मोनोमेरिक फिलर्स का भी उपयोग करती है, जैसे जिंक डायक्रिलेट (जेडएडी), जिसे भौतिक गुणों में सुधार करने के लिए वल्कनीकरण के दौरान सीटू में पॉलिमराइज़ किया जा सकता है। इन नए 'फिलर्स' और पॉलिमर मैट्रिक्स के साथ उनकी बातचीत का तापमान और आवृत्ति पर निर्भर गुणों के संदर्भ में अभी तक अध्ययन नहीं किया गया है। नए 'फिलर्स' और पॉलिमर मैट्रिक्स के साथ उनकी बातचीत का तापमान और आवृत्ति पर निर्भर गुणों के संदर्भ में अध्ययन नहीं किया गया है।
वल्केनाइज्ड और अनवल्केनाइज्ड एचएनबीआर यौगिकों के यांत्रिक और गतिशील यांत्रिक गुणों के आधार पर, भरने के लिए विभिन्न फिलर्स (कार्बन ब्लैक, सिलिका और जेडडीए) का विश्लेषण किया गया। और ZDA) भरे मानक HNBR और HXNBR रबर का विश्लेषण प्रबलिंग गुणों की तापमान निर्भरता के संबंध में किया गया।
सभी अनवल्केनाइज्ड रबर्स (सिलिका-भरे सिस्टम को छोड़कर) के लिए बढ़ते तापमान के साथ मापांक में कमी पॉलिमर मैट्रिक्स की चिपचिपाहट की तापमान निर्भरता का परिणाम है। बाइंडर में भराव का प्रकार और मात्रा केवल सुदृढीकरण की डिग्री निर्धारित करती है और बाइंडर मापांक में तापमान पर निर्भर कमी पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
सिलिका से भरे चिपकने वाले पदार्थों के लिए, सिलिका कणों का सहसंयोजन तापमान-निर्भर व्यवहार निर्धारित करता है। यदि हाइड्रोफोबिसिटी प्राप्त करने के लिए सिलिका सतह को सिलिका अल्केन उपचार के साथ इलाज किया जाता है, तो सिलिका कणों का सहसंयोजन बाधित होता है। बड़े विरूपण आयामों पर, सभी कार्बन ब्लैक और सिलिका से भरे यौगिकों के सुदृढीकरण को केवल हाइड्रोडायनामिक सुदृढीकरण के रूप में वर्णित किया जा सकता है।
यदि ZDA को भराव के रूप में उपयोग किया जाता है, तो अनवल्कनीकृत रबर यौगिकों में कोई प्रबलिंग प्रभाव नहीं देखा जाता है क्योंकि ZDA अभी तक पॉलिमराइज़ नहीं हुआ है और केवल कम सापेक्ष आणविक द्रव्यमान प्लास्टिसाइज़र के रूप में कार्य करता है। ZDA युक्त यौगिकों में सभी उपभेदों में कम चिपचिपापन था, जो अच्छे प्रसंस्करण गुणों का संकेत देता है।
वल्केनाइज्ड रबर के गतिशील यांत्रिक गुणों और तनाव-पर-तनाव गुणों की तुलना से पता चला है कि ZDA से भरे HXNBR रबर यौगिक में सबसे बड़ी पूरक ताकत थी और अधिकतम अंतिम यांत्रिक गुण (ब्रेक पर तनाव और बढ़ाव) सभी बाइंडरों के लिए बढ़ते तापमान के साथ कम हो गए थे। भराव सतह और पॉलिमर मैट्रिक्स के बीच मजबूत अंतःक्रिया गुणों को मजबूत करने पर तापमान के प्रभाव को बढ़ाती है। हालाँकि ZDA और HXNBR कार्बोक्सिल समूहों के बीच आयनिक इंटरैक्शन ने फ्रैक्चर तनाव को अधिकतम कर दिया, लेकिन इन आयनिक इंटरैक्शन का फ्रैक्चर तनाव की तापमान निर्भरता पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा। इससे पता चलता है कि ZDA और कार्यात्मक पॉलिमर मैट्रिक्स (HXNBR) के बीच यांत्रिक रूप से स्थिर आयनिक इंटरैक्शन गतिशील विरूपण स्थितियों के तहत कम हिस्टैरिसीस हानि के साथ रबर सामग्री के उत्कृष्ट यांत्रिक और गतिशील यांत्रिक गुणों के लिए एक शर्त है।
