硫化天然橡胶动态力学性能研究

材 料
密 度 （／ｍ。 ｇｃ ）
硬 度 （ 氏） 邵
扯断率 （ ）
拉 伸 强 度 （ ａ ３ ０ 弹 性 模 量 （ ａ ＭＰ ） ０ ￣ ＭＰ ）
１ ２ 实验设 备 ． 橡 胶 动态力 学试验 是 在天 津大学 化工 学院 Ｃ Ｅ实验室 提供 的 由美 国ＴＥ公 司研 制 的Ｄ ＡＲ ＭＡ— ｏ Ｑ８ ｏ
１Ｏ ２
内蒙古工业大学学报
见表 １ ２ 和 ．
橡胶 动态力 学试 验 中试件 尺寸 为 ７ｍｍ×２ｍｉ ｘ１ｒｍ（ ×宽 ×高 ） 薄膜状 试样 ． ｎ ａ 长 的
表 １ 试 件配 方 （ 量分 数 ） 质
Ｔａ ｅ １ Ｅｘｐｅ ｉ ｅ ａ ｏ ｐ ｎｄ ｆ ｒ ｕ ａ ｉ ｓ ｄ ｎ ｔ ｉ ｔ ｙ ｂｌ ｒｍ ｎｔ ｌｃ ｍ ｏｕ ｏ ｍ ｌ ｔｏｎ ｕ ｅ ｉ ｈ ｓ ｓｕｄ
动 态力学分 析仪 上进行 的 ， 试验 由计 算机控 制 ， 自动采集 数据进 行存 储． 试 验采 用 Ｄ ＭＡ— ０ Ｑ８ ０基 于 Ｃ ＭＴ（ 动 器与 传感 一体 化 ） 术 设计 ， 用 非接 触 式线性 驱 动技术 确 驱 技 利 保 了精 准的应 力控 制． 驱动 轴 靠八个 多 孔碳 结构 空气轴 承支 撑 ， 采用 空气 轴承 可 以减 小 系统摩 擦 ， 同时
内蒙 古 工 业大 学 学报
ｊ ｏＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＮＥＲ ＯＮＧ０ＬＩ Ｉ Ｍ Ａ
第２ ９卷
第 ２期 ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｙ Ｉ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文 章 编 号 ：０ １ １ ７ ２ １ ） ２０ １－６ １０ —５ ６ （０ ０ ０ —１ ９０
硫 化 天 然橡 胶动 态 力学性 能 研 究 ’
玻璃 化转 变和 次级 松 弛转变 、 晶 、 结 交联 、 向、 充或与其 他 材料 复 合等 理 论 问题 ， 可用 于解 决 实际 取 填 还
的工程 问题 ， 如根据 动 态力 学 性能 评价 材 料优 劣 ， 不断改进 配 方及 工 艺 ， 从而 研 制 出具 有优 良阻尼性 能
和声 学性 能 、 耐环 境 、 老化和 疲 劳性 能等 的橡胶 材料 ｎ． 择适 合的 测试 方法 ， 确有 效地 测试 橡胶材 料 选 准 的 动态力 学性 能 ， 橡 胶材 料 安全 可靠 性 设计 和寿 命 预测 有重 要 意 义． 对 动态 力 学分 析 （ ＭＡ） 以测 定 Ｄ 可 高 聚物任 何 固体 材 料 的动 态力 学性 能 ， 一种 研 究聚合 物 分 子链 、 是 结构 与 性 能 的重 要 手段 ｃ， 而获 得 。从 ）
有效地解决轮胎胎面胶滚动阻力、 生热性能与抗湿滑性能之间的矛盾． 刘其霞等 对受阻酚／ 羧基丁腈
橡胶 复合材 料进行 了动态力 学性 能测 试 ， 究表 明体 系的 ｔｎ 研 ａ ３值 明显 增 大 ， 系 的 阻尼性 能 显著提 高． 体
本文将 通过 Ｄ ＭＡ 测 试 硫 化天 然 橡胶 的单调 拉 伸 曲线 以及 和材 料 黏弹 性 相关 的一 些性 能 参数 ， 以便 更
０ 引 言
橡胶 的动 态力学 性能 涉及 材料 在周 期性 外力 作用下 的应 力 、 变和 损 耗与 时 间（ 应 变形频 率 ） 温度等 、 之 间的关 系． 考察 橡胶 材 料的 动态 力学性 能 随温度 、 间 、 时 频率 和分 子结 构 的变化 ， 以研 究橡胶 材料 的 可
・
收稿 日期 ：０８ １—５ ２ ０ —２１
基金项 目： 内蒙古 自治 区 自然科学 基金项 目：０ ９ Ｓ ８ ６ 内蒙古工业大学科学研 究项 目：Ｄ２ ００ ２ ０Ｂ ０ ０ ； Ｚ ０９６ 作者简介 ： 汪艳萍 （ ９ｏ ， ， １ ７ ～） 女 博士 ， 内蒙古工业大学 化工学院 ， 副教授 ， — ｉ ｙ ｗａ ｇ ｍｕ．ｄ ．ｎ Ｅ ｍａ ：ｐ ｎ ＠ｉ ｔｅ ｕ ｃ ． ｌ
有关 高聚物 材料 的结构 、 子运 动及 其转 变等 的重 要信 息。 ． 分 张诚 等 “通 过动 态 力学 性能 测试 发现大 多 数橡胶 材料 由于 丁 远低 于 室温 或 阻尼 峰较 低 ，通常 不 能满 足实 际应 用 的需 求． 韦璇 等凸 进行 了橡胶 材 料 的宽 温频 域动 态 力学性 能 研 究． 守 勇等 。通过 ＤＭＡ 测试 发 现 溶聚 丁 苯 橡胶 Ｓ Ｂ 牟 ’ Ｓ Ｒ２的 加入 能较 为
多 的了解 硫化 天然 橡胶 的性 能 ， 为硫 化天 然橡胶 使用 的安全 性 、 可靠性 提 供依 据．
１ 试 验
１ １ 材 料与试 样 ．
材料 为填 充型硫 化天 然橡 胶 ， 由于 其优 良的抗 疲劳性 能被 广泛 地应 用 于工业 制 造之 中． 试件 由天津 宝 昂橡胶 厂负责 模具 制作 与试 样加 工 ． 本文采 用 的试 样分 为两 类 ： ４ 和 材料Ｂ 材 料Ａ 和材 料Ｂ均是 材￥Ａ ． 以天 然橡胶 作为 基体 ， 但各 自填 充物 及填 充物 含量不 尽相 同 ， 类试 件 的基本 配方 及 基本力 学性 能指标 两
汪艳 萍 张树 勇 卫 忠玲 ， ，
（． １ 内蒙 古工业大学化工学院过程装备与控制工程 系， 呼和浩特 ０ ０ ５ １０１
２天 津 大学 化 工 学 院 过 程 装 备 与控 制 工 程 系 ， 津 ３ ０ ７ ） ． 天 ０ ０ ２
摘要 ： 本文对两种配方硫化天然橡胶动态力学性能进行了试验研究， 结果表明： 与
材料 Ｂ相比 ， 材料 Ａ表现 出了更 明显的高弹性及更好的粘 附性 ； 高温下两种橡胶有
明显 的 蠕 变 现 象 ， 材 料 Ｂ的 蠕变 现 象 比材 料 Ａ 明显 ｉ 且 两种 橡胶 的 应 力 松 弛 行 为 基
本 相 同 ， 温 下 应 力 松 弛 现 象 更 明显 ． 高
关 键词 ： 橡胶； 动态力学性能； 蠕变； 应力松弛 中图分类 号 ： Ｑ ５． Ｔ ００４ 文献标 识码 ： Ａ