Гидрогенизированный нитриловый каучук (HNBR) в основном используется в приложениях, требующих динамических свойств при высоких и низких температурах и хорошей стойкости к старению после набухания в масле и жидкостях. После набухания в маслах и жидкостях HNBR в основном используется в приложениях, требующих высоких динамических свойств при высоких и низких температурах. низкие температуры и хорошая устойчивость к старению.Типичными областями применения, требующими этих свойств, являются ремни ГРМ, шланги высокого давления и рулоны бумаги.Используемые резиновые изделия подвергаются чрезвычайно тяжелым динамическим условиям и часто подвергаются ударам в широком диапазоне температур и частот.Обычные испытания, используемые для характеристики динамических свойств материалов, обычно проводятся при комнатной температуре.
Хотя эти тесты могут хорошо охарактеризовать ненаполненные материалы, измерения при температуре окружающей среды не отражают влияние температуры на взаимодействие наполнителя и мономера.Взаимодействия наполнителя и наполнителя с полимером и их влияние на свойства материала при очень высоких температурах.Для полимеров, разработанных специально для применения при высоких температурах, понимание влияния температуры на технические свойства материала необходимо для правильной оптимизации состава.
В данной работе исследуется влияние температуры на технические свойства наполненных каучуков, уделяя особое внимание типу наполнителя, его дозировке, а также взаимодействию наполнителя с полимерами HNBR и гидрированным карбоксилированным нитрилбутадиеновым каучуком (HXNBR).
С этой целью в данной статье сравниваются армирующая (N330) и неармирующая (N990) углеродная сажа с диоксидом кремния (VulcasilN).Поверхность кремнезема можно модифицировать как пассивно (поверхность наполнителя гидрофобна), так и активно (поверхность наполнителя гидрофобна и связана с полимером).Все большее число соединений также используют мономерные наполнители, такие как диакрилат цинка (ZAD), который можно полимеризовать на месте во время вулканизации для улучшения свойств материала.Эти новые «наполнители» и их взаимодействие с полимерной матрицей еще не изучены с точки зрения температурных и частотно-зависимых свойств.Новые «наполнители» и их взаимодействие с полимерной матрицей не изучены с точки зрения температурных и частотно-зависимых свойств.
На основании механических и динамических механических свойств вулканизированных и невулканизированных компаундов HNBR были проанализированы различные наполнители (сажа, диоксид кремния и ZDA) для наполнения.и ZDA) стандартные каучуки HNBR и HXNBR были проанализированы в отношении температурной зависимости армирующих свойств.
Уменьшение модуля с повышением температуры для всех невулканизированных каучуков (кроме системы с кремнеземом) является следствием температурной зависимости вязкости полимерной матрицы.Тип и количество наполнителя в вяжущем определяют только степень армирования и не влияют на температурно-зависимое снижение модуля вяжущего.
Для клеев, наполненных кремнеземом, коалесценция частиц кремнезема определяет температурно-зависимое поведение.Если поверхность кремнезема обрабатывается алканом кремнезема для достижения гидрофобности, коалесценция частиц кремнезема подавляется.При больших амплитудах деформации упрочнение всех сажевых и кремнеземсодержащих компаундов можно охарактеризовать только как гидродинамическое упрочнение.
Если ZDA используется в качестве наполнителя, в невулканизированных резиновых смесях не наблюдается упрочняющего эффекта, поскольку ZDA еще не полимеризован и действует только как низкомолекулярный пластификатор.Соединения, содержащие ZDA, имели низкую вязкость при всех деформациях, что указывает на хорошие технологические свойства.
Сравнение динамических механических свойств и свойств вулканизированной резины при растяжении при деформации показало, что резиновая смесь HXNBR с наполнителем ZDA имела наибольшую дополнительную прочность и максимальные предельные механические свойства (напряжение и удлинение при разрыве) снижались с повышением температуры для всех связующие.Сильное взаимодействие поверхности наполнителя с полимерной матрицей усиливает влияние температуры на армирующие свойства.Хотя ионные взаимодействия между карбоксильными группами ZDA и HXNBR максимизировали напряжение разрушения, эти ионные взаимодействия не влияли на температурную зависимость напряжения разрушения.Это говорит о том, что механически стабильные ионные взаимодействия между ZDA и функционализированной полимерной матрицей (HXNBR) являются предпосылкой для превосходных механических и динамических механических свойств резинового материала с низкими потерями на гистерезис в условиях динамической деформации.
