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第卷第期
橡胶的动态性能
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‘,
弦变形时,总的稀释效应保持不变。因此不会
炭黑耗散任何能量,也不会对;有任何影响。
橡胶和填料的键合是弹性体和炭黑之间
炭黑性能的影响
的化学键。这些化学键起交联作用,使橡胶的
炭黑对混炼胶料的动态性能有重大影弹性模量增加。这些键合的数目和强度是炭
橡响。这种影响定量地取决于炭黑的基本性能,
胶黑表面活性的函数。它是图略所示的马
的如表面积、结构和表面活性。这些性能是通过林斯效应的分子基础。在图中,两个炭黑
动下述过程改变橡胶动态性能的基础“:
态粒子由一些弹性体链相互粘结在一起在系
流体动力学吸留; 统上施加应变时,粒子之间的距离增加,弹性
能
橡胶与填料的键台; 体链被拉伸。可以假定在仲长增加时,越来越
聚集体之问的相互作用。多的链从炭黑被拉而松开,在达到图中的
一流体动力学吸留是由于炭黑粒子对橡胶
, , 位置时,弹性体链完全被拉开。在被充分拉开
檬文
的稀释。由此产生弹性模量的增长部分是按的过程中,能量在分子链从粒子上松开时耗
描述含悬浮球状粒子液体粘度的爱因斯坦方散。当除去应变后,分子链不能立即重新附着
动十程计算的。用模量替换粘度后,方程变为: 在粒子上。因此,施加一连续正弦变形时,在
—。. . 一周之后要耗散一约化水平的能量。橡胶和
旷
龟, 这里,一填充弹性体的模量; 填料键合总的影响是增加弹性模量而不影响
门
。未填充弹性体的模量;
一填料的体积分数。由于炭黑聚集体相互接触井形成一附聚
这一方程对玻璃珠或热裂解法炭黑一类体网络,从而产生了聚集体之间的相互作用。
填料是有效的。然而高结构精细粒径炭黑得含有这种附聚体网络的胶料具有较高的导电
,或相隔
种差别部分是由于炭黑结构中空洞的填充。仅几”在胶料上施加一循环应变时,这
在这些空间中包容的橡胶不会受到任何外加些附聚体同络被破坏,且弹性模量降低。网络

橡胶体积的减少。部分橡胶的包容和由爱因应变振幅的变化而变化。这些现象对动态性
斯坦方程预示的稀释效应使弹性模量增加。能总的影响如图所示。在低应变
较高结构的炭黑,有较高的空洞体积,,弹性模量保持恒
较高的弹性模量。流体动力学吸留的总贡献定。因为没有能量耗散,损耗模量和损耗正切
与炭黑结构和体积有关。在橡胶上引入一正都很低。
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橡胶参考资料芷
部分破裂,弹性模量降低然而,因为网络的和的曲线是平行的,、
破坏并不严重,附聚体在下一应变周期前重和的曲线是平行的;而的曲线斜
新形成附聚体由于网络的这种不断地破坏率和另外两组不同。在应变振幅由低到高变
和重建,能量发生耗散,并且在这种应变水平化时弹性模量的变化大致和这些组中每
下,损耗模量和损耗正切达到最大值在更高一组炭黑的变化相同。具有最高表面积炭黑
的应变水平下. ,附聚体网络完全破的弹性模量的变化最大。在每一变形周期内,