论文部分内容阅读
橡胶材料的温升会使材料的性能恶化,寿命缩短。而温升是由材料的生热和导热共同决定的。因此,研究材料在动态条件下的生热和导热显得尤为重要。本文选用SSBR/BR和NR作为基体材料。对于SSBR/BR体系,从填料的用量、种类、含胶率以及炭黑/白炭黑并用的角度研究了填充体系对硫化胶动态条件下生热、导热以及温升的影响,并根据橡胶块压缩屈挠试验中稳态条件下的数学模型,运用测试得到的相关参数对橡胶块的中心温升进行预测,从实验的角度验证数学模型的合理性;对于NR体系,从硫化时间、硫化温度、硫化体系以及抗硫化返原剂等角度研究了动态硫化返原对NR硫化胶生热、导热以及温升性能的影响。结果表明,随着温度的升高,硫化胶的损耗模量、热扩散系数和导热系数减小,比热容增大。对于SSBR/BR体系,随着炭黑用量的增大,结构度的提高,粒径的减小,硫化胶的损耗模量、热扩散系数和导热系数增大,橡胶块底部和中间温升增大;对于炭黑/白炭黑并用胶料,随着白炭黑并用量的增大,硫化胶的损耗模量、比热增大,热扩散系数和导热系数减小,橡胶块底部和中间温升减小,温差增大;随着含胶率的降低,硫化胶的损耗模量、热扩散系数、导热系数以及橡胶块中间、底部温升增大,温差增大,比热容减小。运用温升估算式Tmax-Tw1=(Tw2-T(w1)/h2+2R2)+(3R2πε20fG’’)/4λ(h2+2R2),代入实验测试相关参数,得到的温升预测值与测试值之间误差不超过10%,验证了温升理论模型的合理性。压缩屈挠试验后,NR硫化胶的交联密度下降,损耗模量、比热容增大,热扩散系数和导热系数减小,温升增大。延长硫化时间、提高硫化温度,NR硫化胶的交联密度下降,损耗模量、比热容增大,热扩散系数和导热系数减小,温升增加;且硫化时间越长,硫化温度越高,硫化胶在压缩屈挠后交联密度、损耗模量、热扩散系数以及导热系数的变化幅度越小。在交联密度相同的情况下,CV体系硫化胶损耗模量大,温升高,压缩屈挠后交联密度、损耗模量、热扩散系数以及导热系数的变化幅度大。加入抗硫化返原剂PK900,NR硫化胶交联密度增加,损耗模量、比热容减小,热扩散系数和导热系数增大,温升减小;且加入PK900后,硫化胶压缩屈挠后交联密度、损耗模量、热扩散系数以及导热系数的变化幅度减小。