29.10.2020 by Milena Riedl
Materiaalgedrag op nanoschaal met de DMA GABO DiPLEXOR®
Rubber is een levend materiaal. Tijdens mechanische belasting verandert rubber zijn mechanische gedrag door interne structuurveranderingen op moleculaire schaal. Leer in de video hoe de dynamische mechanische en diëlektrische eigenschappen van met carbonzwart gevulde rubbercompounds kunnen worden geanalyseerd.
Rubber is een levend materiaal. Tijdens mechanische belasting verandert rubber zijn mechanische gedrag door interne structuurveranderingen op moleculaire schaal. Het onderzoek van met carbon black gevulde rubbermengsels levert vitale informatie over de structuur van rubber, de moleculaire mobiliteit en de grootte van carbon black clusters.
Met gelijktijdige DMA en DEA kunnen de dynamische mechanische en diëlektrische eigenschappen van met carbon black gevulde rubbercompounds worden geanalyseerd.
Waarom gelijktijdige dynamisch-mechanische en diëlektrische analyse?
Dynamisch-mechanische analyse (DMA) levert globale eigenschappen zoals stijfheid en demping. Deze eigenschappen zijn bijvoorbeeld afhankelijk van temperatuur, belastingscondities en frequentie. De techniek maakt de kwantificering van visco-elastische eigenschappen mogelijk, van lineair tot niet-lineair materiaalgedrag. Daarom helpt DMA bij het verkrijgen van een globaal begrip van materiaaleigenschappen.
DMA is echter beperkt. Informatie op nanoschaal kan worden gegenereerd met diëlektrische analyse (DEA), omdat de techniek inzicht geeft in de interne structuur van rubber, zoals de oriëntatie en grootte van koolstofzwartclusters in het rubber.
Alleen door DMA en DEA te combineren in een simultane analyse kan men veranderingen in de structuur, grootte en distributie van de clusterstructuur binnen de polymeermatrix als gevolg van en tijdens dynamische mechanische belasting duidelijk begrijpen.
Dr. Horst Deckmann (Business Field Manger Rubber & Tire) legt het werkingsprincipe van de DMA GABO DiPLEXOR® uit en toont een toepassingsvoorbeeld dat het belang van onderzoek van rubberverbindingen op nanoschaal benadrukt.
Diëlektrische eigenschappen onder statische belasting op een gevuld SBR-monster
Het is algemeen bekend dat er een verband bestaat tussen de statische kracht die op een monster wordt uitgeoefend en de geleidbaarheid van het materiaal. Daarnaast hebben verouderingsprocessen zoals blootstelling aan UV-licht, straling en temperatuurcycli aanzienlijke effecten op het materiaal. Deze kunnen gemakkelijk geïdentificeerd worden door naar de geleidbaarheid te kijken.
Met de DMA GABO DiPLEXOR® kan de dynamica van het vulnetwerk worden onderzocht tijdens mechanische belasting en onder reële omstandigheden. Bekijk de video voor een volledig overzicht!