文档介绍：Influence of extensional hardening to foaming
炭黑对橡胶性能的影响
1. 炭黑作为橡胶的补强剂,提高模量,断裂强度,
耐磨性等具有重要作用;
2. 炭黑对橡胶的熔体剪切粘度,拉伸粘度有重要
影响,因此对加工行为有重要影响;
3. 不同种类的炭黑具有不同的性质,如比表面积,
结构性等,对橡胶的影响各不相同,因此,需要
考察炭黑对拉伸性能的影响.
炭黑用量对丁苯橡胶拉伸流动的影响
炭黑对丁苯橡胶拉伸粘度的影响图(a)
1. 炭黑用量增加,拉伸粘度升高,
2. 在较低的伸长率下断裂。
从图可见,该曲线与聚乙烯、
聚苯乙烯熔体的拉伸流动曲线图(b)
有区别,即使在最低的ε=
×10-4s-1也没有稳态粘度的趋 1. 拉伸粘度随炭黑用量减小
势,反而持续上升,这是应变和拉伸速率增大而降低,
硬化的结果。 2. 同时随拉伸速率增大,不
同炭黑用量的胶料之间,
不存在稳态粘度,橡胶在外其粘度差别缩小,这与炭
力拉伸作用下发生结晶,导致拉黑用量对剪切粘度的影响
伸粘度提高. 所得结果相似。这可能与
在高应变速率下炭黑网络
受破坏有关。
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炭黑表面积和结构性对丁苯橡胶拉伸流动的影响含N330和N23l的丁苯混炼胶与含N330的天然橡
胶的拉伸流动曲线
1. 当伸长率为300%(即ε=)时,含
N23l的丁苯混炼胶的应力比含N330
的高30%,可见N231较好,这是因
为N23l的表面积比N330的大。
2. 在室温条件下,天然橡胶混炼胶比
丁苯橡胶混炼放有高得多的扯断应
(5000kPa)和扯断伸长率(ε=)。天
在炭黑用量、结构性相同的条件下,炭黑表面积对丁苯橡在炭黑用量相同,表面积相近的条件下,炭黑结构性对拉伸粘度然胶料在室温条件下当伸长率超过
胶拉伸粘度的影响如图所示:从图可见,随着炭黑表面积的影响如图所示: 从图可见,随着结构性增高(N347>N330>
增大(N234>N347>N351>N550),粘度增大。 N326),拉伸粘度有所提高,但流动曲线形状不变。 300%时,其应力—应变曲线陡然上
升,这是应变结晶的结果,而100oC
时是没有强烈应变硬化效应的。
1. 从上述结果可见,表面积大的炭黑,其胶料在拉伸流动过程中易产生我们需要
的应变硬化效应,而结构性的改变,对应变硬化效应影响很小。据此,科顿等
建议,‘采用结构性较低而表面积较大的炭黑(如低拉伸中超耐磨炉黑N231)较好。中岛认为,对于炭黑与橡胶之间的混炼,希望产生应变硬化,
2. 因为结构性低,有效体积较小,剪切粘度较低,而表面积较大(粒径小)则拉伸应以便分散。为此,耍提高密炼机转子的转速,并且转子凸棱
变硬化效应较强。这样的混炼胶对某些加工过程有利. 与室壁之间的间隙要小些,采用低温或分段混炼。
拉伸流变行为的研究方法
• Stretching method
• Spinning
• Converging flow method
• Capillary break up
• Stretching method Stretching techni