용어집

페인 효과

페인 효과는 변형 진폭이 증가함에 따라 충전된 가교 탄성 중합체 시스템의 복합 계수 가 감소하는 것을 말합니다.

샘플이 정현파로 변형되는 경우 변형은 시간 지연과 함께 응력을 따릅니다. 전단 계수의 감소는 비선형 거동을 나타내며 본질적으로 소위 필러-필러 상호 작용에 기인할 수 있습니다(그림 1 참조). 다양한 효과가 엘라스토머의 전체 강도에 영향을 미칩니다:

비충진 고무 네트워크의 계수

전체 강성에 대한 (충전되지 않은) 고무 네트워크의 고무 매트릭스의 기여도는 진폭과 무관합니다.

필러 입자의 유체역학적 효과

필러 입자의 유체역학적 효과(예: large 카본 블랙 입자 N8 ... N9로 인한):

비탄성 필러 입자는 연신에 참여하지 않으며 적용된 거시적 변형에 비해 더 높은 고유 폴리머 변형을 유발합니다. 이 효과는 체적 충전 수준에 따라 다르지만 하중 진폭과는 무관하며 전체 강성에 크게 기여합니다.

고무 내 구조

필러/매트릭스 상호 작용이 있습니다(예: small ~ medium 필러 클러스터가 N1..., N2..., ~ N5...)

필러-매트릭스 상호 작용:
고무의 일부가 필러 구조에 고정되어 있습니다. 이러한 고정은 진폭과 무관하게 전체 강성에 기여합니다.

필러-필러 상호 작용

필러-필러 상호 작용은 본질적으로 모듈러스 감소의 원인이 됩니다. 기계적 하중으로 인해 카본 블랙 응집체(클러스터)가 깨져 강성이 감소합니다. 활성 카본 블랙 또는 실리카는 폴리머 매트릭스 내에 필러-필러 네트워크를 형성하여 small 진폭에 대한 높은 저항력을 제공합니다. 진폭이 너무 커지면 large, 이 네트워크가 무너지고 결과적으로 G* 계수가 급격히 감소합니다. large 변형의 경우, 필러-필러 네트워크가 복합 계수에 기여하는 부분이 사실상 사라집니다.

계수의 감소는 비선형적입니다. 이러한 비선형성은 필러 네트워크의 열화 과정에서 발생하는 히스테리시스 손실과 필러 네트워크에 갇힌 폴리머의 방출로 인해 다시 연신율에 기여할 수 있기 때문입니다.