Slovníček

Payneův efekt

Payneův efekt je pokles komplexního modulu plněného, zkříženě vázaného elastomerového systému s rostoucí amplitudou deformace.

Pokud je vzorek deformován sinusově, deformace následuje napětí s časovým zpožděním. Pokles modulu pružnosti ve smyku vykazuje nelineární chování a lze jej v podstatě přičíst tzv. interakci plnivo-plnivo (viz obr. 1). K celkové pevnosti elastomeru přispívají různé vlivy:

Modul nevyplněné pryžové sítě

Příspěvek pryžové matrice (nevyplněné) pryžové sítě k celkové tuhosti je nezávislý na amplitudě.

Hydrodynamický účinek částic plniva

Hydrodynamický účinek částic plniva (např. v důsledku large částic sazí N8 ... N9):

Nepružné částice plniva se nepodílejí na prodlužování a způsobují vyšší vlastní deformaci polymeru ve srovnání s aplikovanou makroskopickou deformací. Tento efekt závisí na úrovni objemového plnění, ale je nezávislý na amplitudě zatížení a významně přispívá k celkové tuhosti.

Struktura uvnitř pryže

Dochází k interakcím mezi plnivem a matricí (např. díky small až medium klastrům plniva s N1..., N2..., až N5...)

Interakce mezi plnivem a matricí:
Části pryže jsou imobilizovány ve struktuře plniva. Tato imobilizace rovněž přispívá k celkové tuhosti nezávisle na amplitudě.

Interakce mezi výplní a plnivem

Interakce plnivo-plnivo je v podstatě zodpovědná za snížení modulu pružnosti. V důsledku mechanického zatížení dochází k rozbíjení aglomerátů (klastrů) sazí, což má za následek pokles tuhosti. Aktivní Uhlíková čerňTeplota a atmosféra (proplachovací plyn) ovlivňují výsledky změny hmotnosti. Změnou atmosféry, např. z dusíku na vzduch, během měření TGA je možné oddělit a kvantifikovat přísady, např. saze, a objemový polymer. saze nebo oxid křemičitý mohou v polymerní matrici vytvořit síť plnivo-plnivo, která nabízí vysokou odolnost vůči amplitudám small. Pokud se amplituda příliš large, tato síť se rozpadne a v důsledku toho se modul G* drasticky sníží. Pro deformace large příspěvek sítě plnivo-plnivo ke komplexnímu modulu prakticky mizí.

Pokles modulu je nelineární. Tato nelinearita je způsobena hysterezními ztrátami, ke kterým dochází při degradaci sítě plniva, a také uvolňováním polymeru zachyceného v síti plniva, který pak může opět přispívat k prodloužení.