炭黑填充胶料黏弹损耗特性的测试与表征

摘要

工程应用中的橡胶材料大多为颗粒填充复合材料，其中较常使用的填充物是炭黑颗粒;橡胶材料的各种力学性能必然会随着炭黑颗粒的加入而发生改变。对于轮胎中所使用的各种胶料，由于材料本身的黏弹性，轮胎滚动过程中其在周期性动态载荷作用下将不断产生能量损耗，这不仅导致轮胎内部温度升高，同时也关系到车辆的能耗;因此有必要对炭黑填充轮胎胶料(以下简称胶料)的黏弹损耗特性进行深入的研究，以探索炭黑颗粒的填充对其黏弹损耗特性的影响。本文进行了炭黑填充胶料黏弹损耗特性的实验研究,结果表明胶料各黏弹损耗参数均随着发黑含量的增加而增大,其非线性特征也随着炭黑含量的增加而更加明显;黏弹损耗参数均随着温度的上升而减小;动应变对黏弹损耗参数的影响非常显著,存在通常所谓的Payne效应.基于修正Kraus模型,提出了一个非中心对称的局部线性化模型,结果表明该模型能够比较准确地显式预报胶料黏弹损耗参数的动应变相关性和温度相关性.