熱氧老化對炭黑填充橡膠拉伸力學(xué)性能的影響.pdf

1、橡膠屬于黏超彈性復(fù)合材料，具有優(yōu)良的彈性和柔軟度，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、生活中。但天然橡膠(NR)本身的強(qiáng)度并不高，因此并不能夠完全滿足工業(yè)需求，經(jīng)過炭黑填充NR橡膠的性能得到改良，強(qiáng)度增加，交聯(lián)密度增大?？v然炭黑改良橡膠的性能優(yōu)良，但是仍然無法完全避免外界環(huán)境的作用，例如炭黑填充 NR橡膠在使用、運(yùn)輸、存儲(chǔ)的過程中容易受到光、氧、熱的影響，這些因素的綜合作用會(huì)導(dǎo)致橡膠的老化。老化不僅導(dǎo)致橡膠的外觀發(fā)生改變，也會(huì)致使材料的內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)

2、發(fā)生斷裂和重組，客觀的力學(xué)性能也發(fā)生相應(yīng)的變化。本文將炭黑填充橡膠在不同溫度下進(jìn)行不同時(shí)長的熱氧老化，并對老化后的試樣進(jìn)行交聯(lián)密度和力學(xué)性能測試，研究熱氧老化對材料微觀交聯(lián)程度和宏觀拉伸力學(xué)性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對經(jīng)歷不同熱氧老化歷史的炭黑填充NR硫化膠，采用平衡溶脹法測量其交聯(lián)密度。通過分析炭黑填充NR橡膠老化前后交聯(lián)密度的變化來衡量橡膠的老化程度。結(jié)果表明：隨著老化時(shí)間以及老化溫度的增加，材料的交聯(lián)密度增大。

3、此外，相同老化條件下的橡膠材料，其交聯(lián)密度隨著炭黑份量的增加也有所增大。⑵采用Instron5943單立柱材料試驗(yàn)機(jī)對經(jīng)歷不同老化歷史的橡膠試樣進(jìn)行單軸拉伸和撕裂試驗(yàn)。從拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線中獲知材料的初始彈性模量、拉伸強(qiáng)度和斷裂拉伸力學(xué)性能。結(jié)果表明：隨著老化時(shí)間以及老化溫度的增加，填充橡膠的拉伸強(qiáng)度和斷裂拉伸比逐漸減小，但其初始彈性模量逐漸增大。撕裂測試表明：隨著老化時(shí)間的增加，撕裂強(qiáng)度逐漸降低。⑶建立了熱氧老化炭黑填充橡膠交聯(lián)密度與