论文部分内容阅读
目前车用阻尼减振橡胶仍主要使用天然橡胶NR作为基体材料,虽然NR综合力学性能优异,但由于其分子链柔顺性较好,阻尼性能不及丁腈橡胶NBR和氯丁橡胶CR等极性橡胶,往往对阻尼性能进行优化时会牺牲掉部分力学性能。本论文以NR为基体材料,前期将NR/CR共混(90/10)复合材料与纯NR复合材料的硫化性能、综合力学性能和阻尼性能进行对比,并采用热力学相容性分析方法分析NR/CR的相容性,结果表明:在热力学角度下,NR/CR共混比为90/10时可以相容。共混后,复合材料力学性能下降,有效阻尼温域减小,阻尼因子Tanδ峰值减小,常温条件下Tanδ高于纯NR复合材料。之后探究了有机蒙脱土OMMT对天然橡胶性能的影响,首先在不改变炭黑用量基础上,调整OMMT用量,结果表明:随着OMMT用量的增加天然橡胶体系交联密度先增加后逐渐减小,力学性能有所下降。加入OMMT后,阻尼性能增强,拓宽了有效阻尼温域;其次改变炭黑N330/OMMT并用比,结果表明:随着OMMT取代N330量的不断增加,力学性能先提高后逐渐降低,老化性能提高。损耗因子Tanδ先增加后减小,有效阻尼温域先增加后减小,阻尼性能有所增加,在N330/OMMT并用比为75/10时,综合使用性能较为优异。课题研究后期,以企业实际配方为依托,通过NR/氯磺化聚乙烯CSM橡胶共混和调整硫化体系来优化配方。研究表明:随着NR/CSM共混比的增加,热力学角度下两相相容性逐渐变差,复合材料交联密度增加,存在一定程度共交联,但交联均匀性和填料分散均匀性逐渐变差。硬度增大,拉伸和撕裂强度逐渐减小,耐热氧老化性能提高,阻尼性能提高,在NR/CSM共混比为75/15时,综合使用性能较为优异。防焦剂能有效延迟焦烧时间,交联剂加入后提高了材料的交联密度,提高了材料的力学性能,阻尼性能降低;而提高促进剂用量交联密度减小,对力学性能产生不利影响,但改善了材料的阻尼性能。以NR/CSM共混比为75/15为基体,普通硫黄硫化体系与金属氧化物硫化体系并用,同时添加防焦剂和交联剂,探究车用阻尼减振橡胶性能与填料种类和用量之间的关系,结果表明;随着N330/N774并用比的不断减小,炭黑分散性得到优化,在N330/N774并用比为40/10时,力学性能和耐老化性能最为优异。老化前后阻尼性能均有所下降,N330/N774并用后存在协同效应,促进炭黑分散,实验选用并用比下材料的综合使用性能优于二者单独使用时的加权平均值。随着白炭黑填充量的增加,NR/CSM复合材料交联网络增强,力学性能先增加后减小,耐热氧老化性能和阻尼性能逐渐提高,白炭黑填充量大于10份后阻尼性能增长趋势下降。综合分析,白炭黑填充量为5份和10份时综合使用性能较为优异。随着多壁碳纳米管MWCNT/N330并用比的不断增加,NR/CSM复合材料力学性能和耐热氧老化性能先增加后减小,阻尼性能提高。MWCNT/N330并用比为3/47时综合使用性能最为优异。