丁苯橡胶磨耗性能的影响因素及机理探讨

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1、青岛科技大学研究生学位论文丁苯橡胶磨耗性能的影响因素及机理探讨摘要橡胶的磨耗性能是橡胶制品的一项非常重要的指标，橡胶制品耐磨性能的好坏与它们的使用寿命和使用安全性密切相关，因此对橡胶磨耗性能的研究是当今摩擦学研究的热点。本论文选择10种不同结构的丁苯橡胶，采用红外光谱对这10种丁苯橡胶的微观结构进行了定量分析。并以丁苯橡胶基础配方为依据，研究了填充和未填充炭黑的丁苯橡胶的微观结构对橡胶阿克隆磨耗性能的影响。以丁苯橡胶T2000R和1502为基础胶，将阿克隆磨耗过程平均分为6段，研究了丁苯橡胶在磨耗过程中磨耗量

2、、交联密度和表面形貌的变化规律。另外，炭黑用量和炭黑种类对橡胶磨耗过程和磨耗性能的影响也将在本论文中进行详细研究。实验结果表明，丁苯橡胶中苯乙烯含量提高，有利于提高丁苯橡胶的耐磨性，但填充50份炭黑后，苯乙烯含量对磨耗性能的影响减小。丁二烯链节中1，2．结构含量和顺、反．1，4结构的相对含量对丁苯橡胶的阿克隆磨耗性能也有一定的影响。实验结果表明，一般来说1，2．结构含量增加，丁苯橡胶的耐磨性能下降，而顺．】，4结构含量增加有利于提高橡胶的耐磨性。炭黑用量和炭黑种类对丁苯橡胶的磨耗过程和磨耗性能有很大的影响。提

3、高炭黑用量丁苯橡胶的阿克隆磨耗损失明显减小。但对DIN磨耗来说，当炭黑用量大于30份后橡胶的DIN磨耗体积相差不大。热空气老化对DIN和阿克隆磨耗性能的影响规律不同，阿克隆耐磨性能随老化时间的延长先提高后下降，而DIN耐磨性能则随着老化时间的延长而单调下降。阿克隆磨耗过程研究表明丁苯橡胶硫化胶在各个阶段的磨耗损失不一样。磨耗体积随着段数的增加先增大，在第三段磨耗量达到最大值，然后磨耗量逐渐减少并趋于稳定。本论文还对橡胶硬度和弹性的协同效应对丁苯橡胶磨耗性能的影响进行了探讨。结构表明，当橡胶的邵尔硬度小于85度

4、时，具有不同硬度和弹性特性的各种丁苯橡胶硫化胶的阿克隆磨耗体积与硬弹积(H4R)的对数具有很好的线性关系。关键词：丁苯橡胶；磨耗；微观结构；磨耗过程；硬弹积；丁苯橡胶磨耗性能的影响因素及机理探讨DISCUSSl0N0NDⅡ?LUENCING王1ACTORSANDMACHANISMS0FSBRABRASl0NPROPERTIESABSTRACTAbrasionpropertyisaveryimportantperformancefortherubberproducts．Theservicelifeandusin

5、gsecurityofrubberproductsrelatecloselytotheirabrasionperformance．Sothestudyofrubberabrasionpropertiesisahotpointinmodemtribologystudies．Tenstyrene-butadienerobbers(SBR)ofdifferentstructureswereusedinthisP印er．Thequantitativeanalysisofthemicro—structureofthes

6、e10kindsofSBRWasstudiedthroughtheuseofinfraredspectra．Theeffectsofthemicro—structuresoffilledandunfilledSBRontheAkronabrasionpropertieswerealSOstudiedonthebaseofSBRfundamentalformula．SBRT2000Randl502wereusedasbasalrubber,thewholeAkronabrasionprocesses(1．61k

7、m)weredividedequallytosixstages，andtheabrasionloss，thecross-linkdensityandabrasionpattemateveryabrasionstagewereinvestigated．Inaddition，theeffectsofcarbonblackcontentsandtypesontheAkronabrasionprocessandpropertieswerealsostudiedinthispaper．Theresultsshowedt

8、hatSBRabrasionresistancewouldimproveifthestyrenecontentsincreased，however,theeffectsofstyrenecontentsonabrasionpropertiesdecreasedwhilefilling50phrcarbonblack．1,2structurecontents，cis-l，4andtrails-1，4s