ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИИ РЕЗИН С НЕТРАДИЦИОННЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕОРИИ УСИЛЕНИЯ

摘要

В статье представлены результаты испытаний резин для массивных шин с различными типами наполнителей. На основе молекулярно-феноменологической модели явления усиления объясняются особенности поведения кривых растяжения и гистерезисных потерь. Одним из основных компонентов резиновых смесей, влияющих на выходные характеристики изделия, является наполнитель. В качестве исследуемых наполнителей были выбраны: 1. железооксидные наполнители (немодифицированные и модифицированные фуллеренами) с разным размером частиц; 2. наполнитель Таунит (углеродные нанотрубки). Было выявлено, что модифицированные таунитовые нанотрубки и фуллеренсодержащий железооксидный наполнитель (ЖОН) в определённых концентрациях приводят к повышению прочности и снижению гистерезисных потерь. Это свидетельствует о возможности причисления данного наполнителя при таких концентрациях к числу активных. При добавлении в резину для массивных шин ЖОН, модифицированного фуллереном, в количестве 20 м.ч., не падает прочность и уменьшается теплообразование на 24%. Добавление других наполнителей в таком же количестве всегда сопровождается существенным ухудшением показателей. В работе также объяснены особенности кривых растяжения для резин с различными типами наполнителя на основе модели усиления. В модели используется представление о наличии на поверхности частиц активного наполнителя тонкого слоя каучуковой матрицы, находящейся в псевдостеклообразном состоянии, которое по мере удаления от поверхности наполнителя переходит в высокоэластическое состояние. При деформировании композита наиболее натянутые макромолекулы не рвутся, а вытягиваются из псевдостеклообразного слоя по механизму, близкому к явлению вынужденной эластичности (хладотекучести). Основные тепловые потери в композите происходят в переходной зоне от псевдостеклообразоного в высокоэластическое состояния.