हायड्रोजनेटेड नायट्रिल रबर (HNBR) प्रामुख्याने उच्च आणि कमी तापमानात डायनॅमिक गुणधर्म आणि चांगले वृद्धत्व प्रतिरोध आवश्यक असलेल्या ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरले जाते, तेल आणि द्रवपदार्थांमध्ये सूज आल्यानंतर, तेल आणि द्रवपदार्थांमध्ये सूज आल्यानंतर, एचएनबीआर मुख्यतः उच्च आणि कमी तापमानात उच्च गतिमान गुणधर्म आवश्यक असलेल्या ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरले जाते आणि चांगले वृद्धत्व. या गुणधर्मांची आवश्यकता असलेले ठराविक अनुप्रयोग म्हणजे टायमिंग बेल्ट, उच्च दाब होसेस आणि पेपर रोल. वापरलेली रबर उत्पादने अत्यंत मागणी असलेल्या गतिमान परिस्थितीच्या अधीन असतात आणि बऱ्याचदा तापमान आणि वारंवारतांच्या विस्तृत श्रेणीवर धक्के बसतात. सामग्रीच्या डायनॅमिक गुणधर्मांचे वैशिष्ट्य करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पारंपारिक चाचण्या सामान्यतः खोलीच्या तपमानावर घेतल्या जातात.
या चाचण्या न भरलेल्या सामग्रीचे चांगल्या प्रकारे वर्णन करू शकतात, परंतु सभोवतालच्या तापमानावरील मोजमाप फिलर-मोनोमर परस्परसंवादावर तापमानाचा प्रभाव दर्शवत नाहीत. फिलर आणि फिलर-पॉलिमर परस्परसंवाद आणि अत्यंत उच्च तापमानात भौतिक गुणधर्मांवर त्यांचा प्रभाव. उच्च तापमान अनुप्रयोगांसाठी विशेषतः डिझाइन केलेल्या पॉलिमरसाठी, योग्य कंपाऊंड ऑप्टिमायझेशनसाठी सामग्रीच्या तांत्रिक गुणधर्मांवर तापमानाचा प्रभाव समजून घेणे आवश्यक आहे.
या पेपरमध्ये, फिलरचा प्रकार, त्याचे डोस आणि एचएनबीआर आणि हायड्रोजनेटेड कार्बोक्सिलेटेड नायट्रिल ब्युटाडीन रबर (एचएक्सएनबीआर) पॉलिमरसह फिलरच्या परस्परसंवादावर लक्ष केंद्रित करून, भरलेल्या रबर्सच्या तांत्रिक गुणधर्मांवर तापमानाचा प्रभाव तपासला जातो.
या उद्देशासाठी, हा पेपर रीइन्फोर्सिंग (N330) आणि नॉन-रिइन्फोर्सिंग (N990) कार्बन ब्लॅकची तुलना सिलिका (वल्कासिलएन) शी करतो. सिलिका पृष्ठभाग निष्क्रियपणे (फिलर पृष्ठभाग हायड्रोफोबिक) आणि सक्रियपणे (फिलर पृष्ठभाग हायड्रोफोबिक आणि पॉलिमरशी जोडलेले) दोन्ही सुधारित केले जाऊ शकते. संयुगेची वाढती संख्या देखील मोनोमेरिक फिलर्स वापरतात, जसे की झिंक डायक्रिलेट (ZAD), जे भौतिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी व्हल्कनायझेशन दरम्यान पोलिमराइज्ड केले जाऊ शकते. हे नवीन 'फिलर्स' आणि पॉलिमर मॅट्रिक्ससह त्यांचा परस्परसंवाद अद्याप तापमान आणि वारंवारता अवलंबून गुणधर्मांच्या दृष्टीने अभ्यासला गेला नाही. नवीन 'फिलर्स' आणि पॉलिमर मॅट्रिक्ससह त्यांच्या परस्परसंवादाचा तापमान आणि वारंवारता अवलंबून गुणधर्मांच्या दृष्टीने अभ्यास केला गेला नाही.
व्हल्कनाइज्ड आणि अनव्हल्कनाइज्ड एचएनबीआर कंपाऊंड्सच्या यांत्रिक आणि डायनॅमिक यांत्रिक गुणधर्मांवर आधारित, भरण्यासाठी विविध फिलर (कार्बन ब्लॅक, सिलिका आणि ZDA) चे विश्लेषण केले गेले. आणि ZDA) भरलेल्या मानक HNBR आणि HXNBR रबर्सचे प्रबलित गुणधर्मांच्या तापमान अवलंबनाच्या संदर्भात विश्लेषण केले गेले.
सर्व अनव्हल्केनाइज्ड रबर्ससाठी (सिलिका-भरलेल्या सिस्टीम वगळता) वाढत्या तापमानासह मापांकातील घट हा पॉलिमर मॅट्रिक्सच्या स्निग्धतेच्या तापमान अवलंबनाचा परिणाम आहे. बाइंडरमधील फिलरचा प्रकार आणि प्रमाण केवळ मजबुतीकरणाची डिग्री निर्धारित करते आणि बाईंडर मॉड्यूलसमध्ये तापमान अवलंबून कमी होण्यावर कोणताही परिणाम होत नाही.
सिलिकाने भरलेल्या चिकट्यांसाठी, सिलिका कणांचे एकत्रीकरण तापमान-अवलंबून वर्तन निर्धारित करते. हायड्रोफोबिसिटी प्राप्त करण्यासाठी सिलिका पृष्ठभागावर सिलिका अल्केन उपचार केल्यास, सिलिका कणांचे एकत्रीकरण रोखले जाते. मोठ्या विकृतीच्या परिमाणांवर, सर्व कार्बन ब्लॅक आणि सिलिका-भरलेल्या संयुगांचे मजबुतीकरण केवळ हायड्रोडायनामिक मजबुतीकरण म्हणून वर्णन केले जाऊ शकते.
ZDA फिलर म्हणून वापरल्यास, अनव्हल्कनाइज्ड रबर कंपाऊंड्समध्ये कोणतेही मजबुतीकरण प्रभाव दिसून येत नाही कारण ZDA अद्याप पॉलिमराइज केलेले नाही आणि केवळ कमी सापेक्ष आण्विक वस्तुमान प्लास्टिसायझर म्हणून कार्य करते. ZDA-युक्त यौगिकांमध्ये सर्व स्ट्रेनमध्ये कमी स्निग्धता होती, जे चांगले प्रक्रिया गुणधर्म दर्शवतात.
व्हल्कनाइज्ड रबरच्या डायनॅमिक मेकॅनिकल गुणधर्म आणि स्ट्रेस-ऑन-स्ट्रेन गुणधर्मांची तुलना केल्याने असे दिसून आले की ZDA-भरलेल्या HXNBR रबर कंपाऊंडमध्ये सर्वात जास्त पूरक सामर्थ्य आहे आणि सर्व बाइंडरसाठी वाढत्या तापमानासह कमाल अंतिम यांत्रिक गुणधर्म (ताण आणि वाढणे) कमी झाले. फिलर पृष्ठभाग आणि पॉलिमर मॅट्रिक्स यांच्यातील मजबूत परस्परसंवाद प्रबलित गुणधर्मांवर तापमानाचा प्रभाव वाढवते. जरी ZDA आणि HXNBR कार्बोक्सिल गटांमधील आयनिक परस्परसंवादामुळे फ्रॅक्चर तणाव वाढला, तरी या आयनिक परस्परसंवादांचा फ्रॅक्चर तणावाच्या तापमान अवलंबनावर कोणताही परिणाम झाला नाही. हे सूचित करते की ZDA आणि फंक्शनलाइज्ड पॉलिमर मॅट्रिक्स (HXNBR) मधील यांत्रिकरित्या स्थिर आयनिक परस्परसंवाद ही डायनॅमिक विकृतीच्या परिस्थितीत कमी हिस्टेरेसिस नुकसानासह रबर सामग्रीच्या उत्कृष्ट यांत्रिक आणि गतिशील यांत्रिक गुणधर्मांसाठी एक पूर्व शर्त आहे.
