鋼絲繩輸送帶對二烯類橡膠研究在本文采用動態(tài)力學(xué)熱分析儀DMA、傅里葉變換紅外光譜儀FTIR-ATR,透射電鏡TEM、原子力顯微鏡AFM等研究手段,對填充NR和填充SIBR拉伸疲勞過程中微、介觀結(jié)構(gòu)及性能的變化進(jìn)行了分析研究。結(jié)果表明:對比填充NR和填充SIBR的疲勞壽命,發(fā)現(xiàn)SIBR體系的疲勞壽命優(yōu)于NR體系,白炭黑體系的疲勞壽命優(yōu)于炭黑體系。

對于填充NR體系而言,在介觀尺度上,疲勞后白炭黑粒子有明顯的聚集成團(tuán)趨勢,而疲勞后炭黑粒子則局部呈鏈狀排列,這可能與填料和分子鏈間不同的作用方式有關(guān)。溫頻掃描結(jié)果表明:疲勞后膠料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的順序?yàn)?炭黑體系未添加偶聯(lián)劑的白炭黑體系添加偶聯(lián)劑的白炭黑體系,這可能與疲勞后填料周圍相互重疊的結(jié)合橡膠層中的分子鏈的取向程度有關(guān)。通過改變白炭黑填充NR的疲勞拉伸比,發(fā)現(xiàn)拉伸比越大,填料網(wǎng)絡(luò)遭到破壞的程度越嚴(yán)重:低拉伸比下,主要破壞填料-填料間的弱相互作用,高拉伸比下,填料-填料間的強(qiáng)相互作用也遭到破壞。拉伸比越大,疲勞后白炭黑粒子團(tuán)聚的程度越嚴(yán)重。

對于填充SIBR體系而言,疲勞后白炭黑粒子聚集成團(tuán),而炭黑體系疲勞前填料網(wǎng)絡(luò)化程度較高,疲勞后炭黑粒子分散情況變好,這與分子鏈強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)和體系交聯(lián)密度有關(guān)。溫頻掃描結(jié)果表明:炭黑填充SIBR的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的幅度大于白炭黑填充SIBR,但遠(yuǎn)低于炭黑填充NR體系,這與填料和分子鏈間的作用方式以及分子鏈的規(guī)整性密切相關(guān)。綜上所述,填充NR和填充SIBR的疲勞壽命以及疲勞過程中介觀結(jié)構(gòu)和動態(tài)粘彈性的變化存在顯著差異。在此基礎(chǔ)上,本工作建立了白炭黑和炭黑介觀結(jié)構(gòu)在疲勞過程中的演變模型,以及結(jié)合橡膠相互重疊層在疲勞過程中的演變模型。

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