应变速率对炭黑填充丁苯硫化胶应力-应变行为的影响

橡胶材料的应力-应变行为是决定其应用性能的关键指标之一,不同使用条件特别是应变速率对橡胶材料的性能提出了不同的要求。从炭黑补强橡胶的角度出发,系统研究N330、N660和N774这3种炭黑填充丁苯硫化胶的应力-应变行为随应变速率的变化情况。实验发现,丁苯硫化胶的定伸应力均随应变速率增加而增加,且炭黑的补强性能越高定伸应力的增加幅度越大;对任一硫化胶,定伸应力的增长幅度均随应变的增加而减小;当应变达到某一临界值(如300%)时,应变速率对定伸应力增长幅度的影响趋于一致,与是否填充炭黑及炭黑的补强性能无关。在准静态的拉伸测试中,炭黑在橡胶基体中形成的网络化结构将随应变的增加而逐渐破坏,但破坏程度主要与应变大小有关而与应变速率无关。

炭黑填充硫化胶的补强指数及其影响因素研究

研究炭黑的比表面积、结构和分散状态对硫化胶补强指数[300%定伸应力与100%定伸应力比(M300/M100)]的影响。结果表明:相同结构炭黑的比表面积越大,其填充硫化胶的M300/M100越大;相同比表面积炭黑的结构越低,其填充硫化胶的M300/M100越大;同一炭黑,分散越好,其填充硫化胶的M300/M100越大;当使用M300/M100考核炭黑-橡胶相互作用时,必须在炭黑具有相同的比表面积、结构和分散状态的前提下进行;炭黑填充硫化胶虽然可用反相气相色谱和结合胶含量来表征炭黑-橡胶的相互作用,但M300/M100简单易得,可在有限条件下使用。