不可移動膠對硅橡膠-白炭黑動態(tài)力學(xué)性能的影響研究.pdf

1、硅橡膠是一種具有優(yōu)異耐候性、生物兼容性、寬溫域、熱穩(wěn)定性的特種橡膠材料，但由于其本身力學(xué)性能不足的弱點，制約了它在諸如航天、醫(yī)療、建筑、汽車等行業(yè)中的使用，現(xiàn)在對硅橡膠的使用多采用經(jīng)過填料補強的硅橡膠制品，白炭黑是其中一種優(yōu)良的補強填料，在提升材料力學(xué)性能方面效果明顯，且不會影響其他的優(yōu)良性能。
　　不可移動膠是在補強填料加入后在填料周圍形成的活動性介于填料和橡膠基體的一種橡膠結(jié)構(gòu)，不可移動膠包含結(jié)合膠和包容橡膠兩部分，不可移動膠

2、具有類似玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)的特點，是影響補強橡膠力學(xué)性能的主要原因之一，因而研究不可移動膠對白炭黑補強硅橡膠體系的力學(xué)性能的影響，有助于研究和預(yù)測硅橡膠在使用過程中的力學(xué)性能及其發(fā)展，更好的對硅橡膠材料結(jié)構(gòu)進行控制。本文通多多種方法分別對白炭黑及其相應(yīng)不可移動膠的粒徑分布、形貌、含量進行了分析，并通過實驗對比了白炭黑及其相應(yīng)不可移動膠對補強硅橡膠的硫化性能、力學(xué)性能的影響。
　　隨著橡膠材料使用范圍的擴大，橡膠常常處于振動等多種動態(tài)環(huán)境中

3、，考慮到橡膠在多種動態(tài)環(huán)境中的使用限制和使用壽命等因素，其在動態(tài)條件下的力學(xué)性能成為當(dāng)前研究的熱點內(nèi)容。本文研究的動態(tài)力學(xué)性能主要包括硅橡膠在應(yīng)變掃描和頻率掃描條件下的力學(xué)性能變化。在動態(tài)應(yīng)變掃描研究中，當(dāng)對補強硅橡膠施加連續(xù)的正弦形變時，隨著應(yīng)變幅度的增加，材料的儲能模量呈現(xiàn)下降趨勢，而損耗模量在形變?yōu)?.1左右會出現(xiàn)一個峰值，這是由填料網(wǎng)絡(luò)的破壞引起的，而填料網(wǎng)絡(luò)是由直接接觸的填料聚集體和不可移動膠共同構(gòu)成，實驗發(fā)現(xiàn)不可移動膠是補強

4、硅橡膠的一個重要結(jié)果，它隨溫度的升高而減少，它對佩恩效應(yīng)的影響存在一個臨界值，這也被Maier-G?ritz模型的擬合結(jié)果所證實。本文還研究了氣相法白炭黑（A）、沉淀法白炭黑（Z）、溶膠-凝膠法白炭黑（G）補強硅橡膠及純硅橡膠在不同溫度下對頻率掃描的力學(xué)相應(yīng)，并通過阿倫尼烏斯時溫轉(zhuǎn)換得到了材料在更寬頻率范圍內(nèi)的力學(xué)性能，由于在純硅橡膠中不存在填料網(wǎng)絡(luò)，因而在這部分頻率范圍內(nèi)對頻率的作用不敏感；40份 A、Z系列白炭黑補強硅橡膠中存在強烈