鋼絲繩輸送帶對二烯類橡膠研究在本文采用動態力學熱分析儀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、介觀結構及性能的變化進行了分析研究。結果表明:對比填充NR和填充SIBR的疲勞壽命,發現SIBR體系的疲勞壽命優于NR體系,白炭黑體系的疲勞壽命優于炭黑體系。

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。溫頻掃描結果表明:疲勞后膠料玻璃化轉變溫度升高的順序為:炭黑體系未添加偶聯劑的白炭黑體系添加偶聯劑的白炭黑體系,這可能與疲勞后填料周圍相互重疊的結合橡膠層中的分子鏈的取向程度有關。通過改變白炭黑填充NR的疲勞拉伸比,發現拉伸比越大,填料網絡遭到破壞的程度越嚴重: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-填料間的強相互作用也遭到破壞。拉伸比越大,疲勞后白炭黑粒子團聚的程度越嚴重。

對于填充SIBR體系而言,疲勞后白炭黑粒子聚集成團,而炭黑體系疲勞前填料網絡化程度較高,疲勞后炭黑粒子分散情況變好,這與分子鏈強度、結構和體系交聯密度有關。溫頻掃描結果表明:炭黑填充SIBR的玻璃化轉變溫度升高的幅度大于白炭黑填充SIBR,但遠低于炭黑填充NR體系,這與填料和分子鏈間的作用方式以及分子鏈的規整性密切相關。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構和動態粘彈性的變化存在顯著差異。在此基礎上,本工作建立了白炭黑和炭黑介觀結構在疲勞過程中的演變模型,以及結合橡膠相互重疊層在疲勞過程中的演變模型。

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