【摘 要】
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橡胶复合材料广泛应用于交通运输、国防工业等社会生产生活的各个领域。由于固有的黏弹特性,橡胶复合材料具有显著的动态生热,这会大大降低其力学强度、耐磨性、静态和动态模量等。因此,降低动态生热一直是橡胶领域的研究热点。论文从橡胶网络结构和填料体系优化角度考察了橡胶复合体系动态生热情况,并揭示了橡胶复合材料的生热机理,研究内容具有重要的实际意义和理论价值。论文选用6种有机锌作为活性剂替代氧化锌,发现有机锌
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橡胶复合材料广泛应用于交通运输、国防工业等社会生产生活的各个领域。由于固有的黏弹特性,橡胶复合材料具有显著的动态生热,这会大大降低其力学强度、耐磨性、静态和动态模量等。因此,降低动态生热一直是橡胶领域的研究热点。论文从橡胶网络结构和填料体系优化角度考察了橡胶复合体系动态生热情况,并揭示了橡胶复合材料的生热机理,研究内容具有重要的实际意义和理论价值。论文选用6种有机锌作为活性剂替代氧化锌,发现有机锌可促进天然橡胶（NR）和NR/炭黑（CB）复合材料的硫化反应,复合材料的Payne效应有所减弱。并提出有机锌选择的两个原则:一是选择有机酸碳链较长（酸度系数高）的有机锌,其活性较高;二是选择有支链的有机锌分子,其大尺寸可扩大橡胶分子间距离,降低链内旋转阻力,有利于减弱Payne效应。同时,为优化硫化胶的综合性能,应协同考量有机锌链长和双键或侧基的数目。论文将乙基纤维素（EC）与CB并用,添加到NR中,发现EC可在NR中均匀分散,同时也可促进CB的分散。与NR/CB体系相比,NR/CB/EC体系的拉伸回复滞后圈较小,Payne效应较弱,动态生热较低。论文结合导电性同步测试,探讨了填料网络对非线性黏弹性行为的影响。发现硫化胶的流变参数在应变加载-卸载循环测试中表现出良好的可逆性。与混炼胶相比,填充和未填充硫化胶的Payne效应增强。在大应变下（非线性黏弹性区域）,硫化胶的流变参数随频率变化显著。填充硫化胶与未填充硫化胶的线性和非线性黏弹性行为相似,表明其动态生热机理相同。对于填充混炼胶和硫化胶,时温叠加原理在线性和非线性黏弹性应变下均能较好应用。未填充和填充硫化胶的损耗模量峰主要来自交联点间橡胶链的Rouse松弛。
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