炭黑用量对小应变下轮胎胶料Mullins效应的影响

研究了20%应变下炭黑用量对胶料Mullins效应的变化规律的影响,以探究在周期性应力作用下,橡胶内部微观和亚微观结构与橡胶模量稳定性的关系。结果表明,当应变在20%附近时,形变时胶料内部主要发生炭黑聚集体的破坏,同时橡胶中较短分子链也会产生滑移和取向。炭黑用量越多,炭黑间橡胶分子链就越短,在相同应变下大分子链滑移的越多、程度越大。

炭黑用量和硫化工艺对工程装备履带用橡胶性能的影响

橡胶履带在工程装备中的应用非常广泛,提升橡胶履带的质量有助于改良工程装备的使用性能,能够保障工程装备在战场上的生存能力和工程装备的作业效率。橡胶履带使用性能最重要的两个参数是硬度和磨耗性能,为了提升工程装备中橡胶履带的硬度和磨耗性能,采用一段硫化法,分别研究了不同梯度的炭黑用量填充橡胶的硬度和磨耗性能、不同梯度的硫化时间和不同梯度的硫化温度对橡胶的硬度和磨耗性能的影响,同时还测试橡胶密度、回弹率、100%定伸应力、300%定伸应力、拉断伸长率和拉伸强度等相关性能。结果表明,炭黑用量在60份时,橡胶的邵尔A硬度值最大,磨耗量最少;硫化时间在30 min时,橡胶的邵尔A硬度达到极大值,磨耗量最少;硫化温度在140℃时,橡胶的邵尔A硬度值最大,磨耗量最少。炭黑用量增加,橡胶履带的硬度值越大,磨耗性能越好;硫化温度控制在140℃时,橡胶的硬度值和磨耗性能最好;硫化时间控制在30 min时,橡胶的硬度值和磨耗性能最好。因此,橡胶履带中炭黑用量最佳是60份、硫化温度140℃和硫化时间30 min,控制好填料用量和硫化工艺能够提升橡胶履带的性能。

支持向量机在丁苯橡胶合成及加工中的应用

采用支持向量机(SVM)与粒子群寻优算法,建立了丁苯橡胶SBR 1712聚合过程和硫化工艺的模拟模型。结果表明,以SBR 1712产品性能胶乳固含量、门尼黏度和分子量分布系数作为输入,乳液间歇聚合所采用的引发剂、活化剂、链转移剂用量分别作为输出的预测模型,训练集及测试集的决定系数均大于0.8,模型预测值与实验值相吻合。以SBR 1712硫化加工中产品的邵尔A硬度、焦烧时间、最小弹性转矩、最小黏性转矩作为输入变量,建立了以填料炭黑用量作为输出的SVM模型,模型拟合及预测性能效果较好。

配方和结构对履带销胶环疲劳寿命的影响研究

设计2种配方(炭黑用量为50份和40份)和3种结构(矩形、梯形和圆弧形)的履带销胶环,研究配方和结构对其疲劳寿命的影响。结果表明:炭黑用量小的配方履带销胶环的疲劳寿命比炭黑用量大的配方履带销胶环长;圆弧形结构履带销胶环的两侧应力小于矩形结构履带销胶环,且圆弧形结构履带销胶环的应力分布相对均匀,根部应力小于梯形结构履带销胶环。配方炭黑用量小和圆弧形结构履带销胶环的疲劳寿命长。

高速高载下天然橡胶-反式聚异戊二烯橡胶复合材料的耐磨性

飞机轮胎在高速高载下使用,其胎面橡胶复合材料耐磨性直接影响轮胎使用寿命。利用实验室自研磨耗机模拟了飞机轮胎在实际行驶过程中受到的高速(>11 Hz)高载荷(>1.8 MPa),探究了载荷、转速和炭黑(CB)用量对天然橡胶-反式聚异戊二烯橡胶复合材料(NR-TPI)耐磨性的影响,并结合橡胶磨耗表面形貌和磨屑的形态特征提出了相关影响机制。结果表明,胶料的磨耗随载荷增大而增大,转速对耐磨性的影响小于载荷。当转速从600 r/min增大到800 r/min时,磨耗速率增大,再增大转速,磨耗速率无明显变化。炭黑用量为40或45份的材料磨耗速率接近,但当炭黑用量为50份时,材料的耐磨性显著提升。观察发现磨耗表面出现黏腻的降解层,且磨屑中同时包含微米级的微粒磨屑和大尺寸卷状磨屑,说明高速高载下耐磨性主要取决于表面层降解和降解层被剥离这两个过程的动态循环,前者占主导时主要发生微粒磨耗,后者占主导时起卷磨耗为主要磨耗机制。载荷和转速对耐磨性的影响主要是通过对这两个过程的影响来实现的。