Поведение деформационного размягчения ковалентно и ионно сшитого нитрильного каучука и его нанокомпозитов

Zhi-yun Li ,  

Yi-hu Song ,  

Qiang Zheng ,  

摘要

Ионные связи и другие жертвенные связи часто используются для регулирования механических свойств и самозаживляющего поведения резиновых материалов, однако исследования поведения деформационного размягчения вулканизатов, сшитых ионными и ковалентными связями, а также их нанокомпозитов встречаются редко. В данной работе использовались 2-пропенамид-2-метилпропансульфоновая кислота, оксид цинка и дифенилдиизопропоксид для приготовления нитрильного каучука с ионно-ковалентным сшиванием и его саженосных композитов, изучалось влияние ионных кросслинков на плотность сшивки, механические свойства и поведение деформационного размягчения (эффекты Пейна и Муллинса). Результаты показали, что введение ионных связей увеличивает плотность сшивки и модуль, снижает частотную зависимость модуля хранения в линейной вязкоупругой области и критическую амплитуду деформации эффекта Пейна, ослабляет степень размягчения в нелинейной вязкоупругой зоне, способствует твердению деформации и переходу от сгустка к разжижению сдвига в течение циклов динамического сдвига, сопровождающих эффект Пейна. Ионные связи значительно усиливают эффект Муллинса при циклическом растяжении вулканизатов и их нанокомпозитов; при кратковременной термообработке при низкой температуре (60 ℃, 10 мин) циклически деформированные материалы больше не проявляют размягчение; однако ионные связи трудно снижают поведение гистерезиса посредством механизма разрушения-восстановления в процессе циклического растяжения и кратковременной низкотемпературной термообработки. Результаты исследования могут служить экспериментальной основой для изучения механизмов деформационного размягчения ионно-ковалентно сшитых вулканизатов и их нанокомпозитов, а также для построения структуры сшитой сети и регулировки нелинейной вязкоупругости.

关键词

вулканизат; ионные связи; нанокомпозит; деформационное размягчение

阅读全文