Woordenlijst

Payne-effect

Het Payne-effect is de afname van de Complexe ModulusDe complexe modulus bestaat uit twee componenten, de opslagmodulus en de verliesmodulus. De opslagmodulus (of Young's modulus) beschrijft de stijfheid en de verliesmodulus beschrijft het dempende (of visco-elastische) gedrag van het overeenkomstige monster volgens de methode van Dynamische Mechanische Analyse (DMA). complexe modulus van een gevuld, gekruist-linked elastomeersysteem met toenemende vervormingsamplitude.

Als het monster sinusvormig wordt vervormd, volgt de rek de spanning met een tijdsvertraging. De afname van de afschuifmodulus vertoont een niet-lineair gedrag en kan voornamelijk worden toegeschreven aan de zogenaamde vulstof-vulstofinteractie (zie figuur 1). Verschillende effecten dragen bij aan de totale sterkte van het elastomeer:

Modulus van het ongevulde rubberen netwerk

De bijdrage van de rubbermatrix van het (ongevulde) rubbernetwerk aan de totale stijfheid is onafhankelijk van de amplitude.

Hydrodynamisch effect van vulstofdeeltjes

Hydrodynamisch effect van de vulstofdeeltjes (bijv. door large roetdeeltjes N8 ... N9):

De inelastische vulstofdeeltjes nemen niet deel aan de rek en veroorzaken een hogere intrinsieke polymeerrek in vergelijking met de toegepaste macroscopische rek. Dit effect hangt af van het vulniveau, maar is onafhankelijk van de belastingsamplitude en levert een significante bijdrage aan de totale stijfheid.

In-rubber structuren

Er zijn vulstof/matrix-interacties (bijv. als gevolg van small tot medium vulstofclusters met N1..., N2..., tot N5...)

Vulstof-matrix interacties:
Delen van het rubber zijn geïmmobiliseerd in de vulstofstructuur. Deze immobilisatie draagt ook bij aan de algemene stijfheid, onafhankelijk van de amplitude.

Interacties tussen vulstof en vulstof

De vulstof-vulstofinteractie is hoofdzakelijk verantwoordelijk voor de daling van de modulus. Door de mechanische belasting worden de koolstofzwart agglomeraten (clusters) gebroken, wat resulteert in een afnemende stijfheid. Actieve roet of silica kunnen een vulstof-vulstofnetwerk vormen binnen de polymeermatrix, wat een hoge weerstand biedt tegen de small amplitudes. Als de amplitude te groot wordt large, breekt dit netwerk en als gevolg daarvan neemt de G* modulus drastisch af. Voor large vervormingen verdwijnt de bijdrage van het vulstof-vulstofnetwerk aan de Complexe ModulusDe complexe modulus bestaat uit twee componenten, de opslagmodulus en de verliesmodulus. De opslagmodulus (of Young's modulus) beschrijft de stijfheid en de verliesmodulus beschrijft het dempende (of visco-elastische) gedrag van het overeenkomstige monster volgens de methode van Dynamische Mechanische Analyse (DMA). complexe modulus vrijwel.

De afname van de modulus is niet-lineair. Deze niet-lineariteit is te wijten aan hysteresisverliezen die optreden tijdens de degradatie van het vulstofnetwerk en het vrijkomen van het polymeer dat in het vulstofnetwerk opgesloten zit en vervolgens opnieuw kan bijdragen aan de rek.