Hidrojene nitril kauçuk (HNBR) esas olarak yüksek ve düşük sıcaklıkta dinamik özellikler ve iyi yaşlanma direnci gerektiren uygulamalarda, yağda ve sıvıda şiştikten sonra kullanılır. Yağlarda ve sıvılarda şiştikten sonra, HNBR esas olarak yüksek ve düşük sıcaklıklarda yüksek dinamik özellikler gerektiren uygulamalarda kullanılır. düşük sıcaklıklar ve iyi yaşlanma direnci.Bu özellikleri gerektiren tipik uygulamalar triger kayışları, yüksek basınç hortumları ve kağıt rulolarıdır.Kullanılan kauçuk ürünler son derece zorlu dinamik koşullara maruz kalır ve sıklıkla geniş bir sıcaklık ve frekans aralığında şoklara maruz kalır.Malzemelerin dinamik özelliklerini karakterize etmek için kullanılan geleneksel testler genellikle oda sıcaklığında gerçekleştirilir.
Bu testler doldurulmamış malzemeleri iyi bir şekilde karakterize edebilirken, ortam sıcaklıklarındaki ölçümler sıcaklığın dolgu maddesi-monomer etkileşimi üzerindeki etkilerini yansıtmaz.dolgu maddesi ve dolgu maddesi-polimer etkileşimleri ve bunların çok yüksek sıcaklıklarda malzeme özelliklerine etkileri.Yüksek sıcaklık uygulamaları için özel olarak tasarlanmış polimerler için, uygun bileşik optimizasyonu için sıcaklığın malzemenin teknik özellikleri üzerindeki etkisinin anlaşılması gereklidir.
Bu makalede, dolgu maddesinin tipine, dozajına ve dolgu maddesinin HNBR ve hidrojene karboksillenmiş nitril bütadien kauçuk (HXNBR) polimerleri ile etkileşimine odaklanılarak, sıcaklığın dolgulu kauçukların teknik özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmaktadır.
Bu amaçla, bu makale, takviye edici (N330) ve takviyesiz (N990) karbon siyahlarını silika (VulcasilN) ile karşılaştırmaktadır.Silika yüzeyi hem pasif (dolgu yüzeyi hidrofobik) hem de aktif (dolgu yüzeyi hidrofobik ve polimere bağlı) olarak değiştirilebilir.Giderek artan sayıda bileşik, malzeme özelliklerini geliştirmek için vulkanizasyon sırasında yerinde polimerize edilebilen çinko diakrilat (ZAD) gibi monomerik dolgu maddeleri de kullanır.Bu yeni 'dolgu maddeleri' ve bunların polimer matris ile etkileşimi, sıcaklığa ve frekansa bağlı özellikler açısından henüz incelenmemiştir.Yeni 'dolgu maddeleri' ve bunların polimer matris ile etkileşimi, sıcaklığa ve frekansa bağlı özellikler açısından incelenmemiştir.
Vulkanize ve vulkanize edilmemiş HNBR bileşiklerinin mekanik ve dinamik mekanik özelliklerine dayanarak, dolgu için çeşitli dolgu maddeleri (karbon siyahı, silika ve ZDA) analiz edildi.ve ZDA) dolgulu standart HNBR ve HXNBR kauçukları, takviye özelliklerinin sıcaklığa bağımlılığı açısından analiz edildi.
Tüm vulkanize edilmemiş kauçuklar için (silika dolgulu sistem hariç) artan sıcaklıkla modüldeki azalma, polimer matrisinin viskozitesinin sıcaklığa bağımlılığının bir sonucudur.Bağlayıcıdaki dolgu maddesinin türü ve miktarı yalnızca takviyenin derecesini belirler ve bağlayıcı modülündeki sıcaklığa bağlı azalma üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
Silika dolgulu yapıştırıcılar için, silika parçacıklarının birleşmesi sıcaklığa bağlı davranışı belirler.Silika yüzeyi, hidrofobiklik elde etmek için silika alkan muamelesi ile işlenirse, silika partiküllerinin birleşmesi engellenir.Büyük deformasyon genliklerinde, tüm karbon siyahı ve silis dolgulu bileşiklerin takviyesi sadece hidrodinamik takviye olarak tanımlanabilir.
ZDA bir dolgu maddesi olarak kullanılırsa, vulkanize edilmemiş kauçuk bileşiklerinde takviye edici bir etki gözlenmez çünkü ZDA henüz polimerleşmemiştir ve yalnızca düşük bağıl moleküler kütleli bir plastikleştirici görevi görür.ZDA içeren bileşikler, tüm suşlarda düşük viskozitelere sahipti, bu da iyi işlenme özelliklerine işaret ediyor.
Vulkanize kauçuğun dinamik mekanik özellikleri ve gerilim üzerine gerilim özelliklerinin karşılaştırılması, ZDA dolgulu HXNBR kauçuk bileşiğinin en büyük tamamlayıcı Mukavemete sahip olduğunu ve maksimum nihai mekanik özelliklerin (kopma anında gerilim ve uzama) tüm kauçuklar için artan sıcaklıkla azaldığını gösterdi. bağlayıcılar.Dolgu yüzeyi ile polimer matris arasındaki güçlü etkileşim, sıcaklığın takviye özellikleri üzerindeki etkisini arttırır.ZDA ve HXNBR karboksil grupları arasındaki iyonik etkileşimler kırılma stresini maksimuma çıkarsa da, bu iyonik etkileşimlerin kırılma stresinin sıcaklığa bağımlılığı üzerinde hiçbir etkisi yoktu.Bu, ZDA ile işlevselleştirilmiş polimer matris (HXNBR) arasındaki mekanik olarak kararlı iyonik etkileşimlerin, dinamik deformasyon koşulları altında düşük histerezis kaybına sahip kauçuk malzemenin mükemmel mekanik ve dinamik mekanik özellikleri için bir ön koşul olduğunu göstermektedir.
