Hidrintas nitrilo kaučiukas (HNBR) daugiausia naudojamas tais atvejais, kai reikalingos aukštos ir žemos temperatūros dinaminės savybės ir geras atsparumas senėjimui, po brinkimo alyvoje ir skystyje Po brinkimo alyvoje ir skysčiuose HNBR daugiausia naudojamas tais atvejais, kai reikalingos aukštos dinaminės savybės esant aukštai ir žemai temperatūrai ir geras atsparumas senėjimui. Tipiški naudojimo būdai, kuriems reikia šių savybių, yra paskirstymo diržai, aukšto slėgio žarnos ir popieriaus ritiniai. Naudojami gumos gaminiai yra veikiami itin sudėtingų dinaminių sąlygų ir dažnai patiria sukrėtimus įvairiais temperatūrų ir dažnių diapazonais. Įprasti bandymai, naudojami medžiagų dinaminėms savybėms apibūdinti, paprastai atliekami kambario temperatūroje.
Nors šie bandymai gali gerai apibūdinti neužpildytas medžiagas, matavimai aplinkos temperatūroje neatspindi temperatūros poveikio užpildo ir monomero sąveikai. užpildo ir užpildo-polimero sąveika ir jų įtaka medžiagos savybėms esant labai aukštai temperatūrai. Naudojant polimerus, specialiai sukurtus naudoti aukštoje temperatūroje, norint tinkamai optimizuoti mišinį, būtina suprasti temperatūros poveikį techninėms medžiagos savybėms.
Šiame darbe tiriama temperatūros įtaka užpildomų kaučiukų techninėms savybėms, daugiausia dėmesio skiriant užpildo tipui, jo dozei, užpildo sąveikai su HNBR ir hidrintu karboksilinto nitrilo butadieno kaučiuko (HXNBR) polimerais.
Šiuo tikslu šiame darbe sutvirtinantys (N330) ir nearmuojantys (N990) suodžiai lyginami su silicio dioksidu (VulcasilN). Silicio dioksido paviršius gali būti modifikuojamas tiek pasyviai (užpildo paviršius hidrofobinis), tiek aktyviai (užpildo paviršius hidrofobinis ir surištas su polimeru). Vis daugiau junginių taip pat naudoja monomerinius užpildus, tokius kaip cinko diakrilatas (ZAD), kuris gali būti polimerizuojamas in situ vulkanizavimo metu, siekiant pagerinti medžiagos savybes. Šie nauji 'užpildai' ir jų sąveika su polimerine matrica dar nebuvo ištirti atsižvelgiant į nuo temperatūros ir dažnio priklausomas savybes. Nauji 'užpildai' ir jų sąveika su polimerine matrica nebuvo tirti, atsižvelgiant į temperatūros ir dažnio priklausomas savybes.
Remiantis vulkanizuotų ir nevulkanizuotų HNBR junginių mechaninėmis ir dinaminėmis mechaninėmis savybėmis, buvo išanalizuoti įvairūs užpildai (suodė, silicio dioksidas ir ZDA). ir ZDA) užpildytos standartinės HNBR ir HXNBR gumos buvo analizuojamos atsižvelgiant į armavimo savybių priklausomybę nuo temperatūros.
Modulio mažėjimas didėjant temperatūrai visoms nevulkanizuotoms gumoms (išskyrus silicio dioksidu užpildytą sistemą) yra polimerinės matricos klampos priklausomybės nuo temperatūros pasekmė. Užpildo tipas ir kiekis rišiklyje lemia tik sutvirtinimo laipsnį ir neturi įtakos nuo temperatūros priklausomam rišiklio modulio mažėjimui.
Silicio dioksidu užpildytiems klijams nuo temperatūros priklausomą elgesį lemia silicio dalelių susiliejimas. Jei silicio dioksido paviršius apdorojamas silicio dioksido alkanu, kad būtų pasiektas hidrofobiškumas, silicio dalelių susiliejimas yra slopinamas. Esant didelėms deformacijų amplitudėms, visų suodžių ir silicio dioksidu užpildytų junginių sutvirtinimas gali būti apibūdinamas tik kaip hidrodinaminis armavimas.
Jei ZDA naudojamas kaip užpildas, nevulkanizuotuose kaučiuko mišiniuose nepastebėtas sustiprinantis poveikis, nes ZDA dar nėra polimerizuotas ir veikia tik kaip mažos santykinės molekulinės masės plastifikatorius. ZDA turintys junginiai turėjo mažą klampumą visoms padermėms, o tai rodo geras apdorojimo savybes.
Palyginus vulkanizuotos gumos dinamines mechanines savybes ir įtempimo ir deformacijos savybes, paaiškėjo, kad ZDA užpildytas HXNBR gumos mišinys turėjo didžiausią papildomą stiprumą, o didžiausios galutinės mechaninės savybės (įtempis ir pailgėjimas trūkimo metu) sumažėjo didėjant visų rišamųjų medžiagų temperatūrai. Stipri sąveika tarp užpildo paviršiaus ir polimerinės matricos sustiprina temperatūros poveikį sustiprinimo savybėms. Nors joninės sąveikos tarp ZDA ir HXNBR karboksilo grupių padidino lūžio įtampą, šios joninės sąveikos neturėjo įtakos lūžio įtempio priklausomybei nuo temperatūros. Tai rodo, kad mechaniškai stabilios joninės sąveikos tarp ZDA ir funkcionalizuotos polimerinės matricos (HXNBR) yra būtina sąlyga, kad būtų užtikrintos puikios mechaninės ir dinaminės gumos medžiagos mechaninės savybės su mažu histerezės nuostoliu dinaminės deformacijos sąlygomis.
