Słowniczek

Efekt Payne'a

Efekt Payne'a polega na zmniejszeniuzłożonego modułu wypełnionego, usieciowanego układu elastomerowego wraz ze wzrostem amplitudy odkształcenia.

Jeśli próbka jest odkształcana sinusoidalnie, odkształcenie podąża za naprężeniem z opóźnieniem czasowym. Spadek modułu ścinania wykazuje zachowanie nieliniowe i można go zasadniczo przypisać tak zwanej interakcji wypełniacz-wypełniacz (patrz rysunek 1). Różne efekty przyczyniają się do ogólnej wytrzymałości elastomeru:

Moduł niewypełnionej sieci gumowej

Udział matrycy gumowej (niewypełnionej) sieci gumowej w całkowitej sztywności jest niezależny od amplitudy.

Efekt hydrodynamiczny cząstek wypełniacza

Efekt hydrodynamiczny cząstek wypełniacza (np. z powodu large cząstek sadzy N8 ... N9):

Nieelastyczne cząstki wypełniacza nie biorą udziału w wydłużaniu i powodują większe wewnętrzne odkształcenie polimeru w porównaniu do zastosowanego odkształcenia makroskopowego. Efekt ten zależy od poziomu wypełnienia objętościowego, ale jest niezależny od amplitudy obciążenia i stanowi znaczący wkład w ogólną sztywność.

Struktury wewnątrz gumy

Istnieją interakcje wypełniacz/matryca (np. z powodu small do medium klastrów wypełniacza z N1..., N2..., do N5...)

Interakcjewypełniacz-matryca:
Części gumy są unieruchomione w strukturze wypełniacza. To unieruchomienie przyczynia się również do ogólnej sztywności niezależnej od amplitudy.

Interakcje wypełniacz-wypełniacz

Interakcja wypełniacz-wypełniacz jest zasadniczo odpowiedzialna za spadek modułu. Ze względu na NapięcieOdkształcenie opisuje deformację materiału, który jest obciążony mechanicznie przez siłę zewnętrzną lub naprężenie. Mieszanki gumowe wykazują właściwości pełzania, jeśli zastosowane zostanie obciążenie statyczne.obciążenie mechaniczne, aglomeraty (klastry) sadzy są rozbijane, co powoduje zmniejszenie sztywności. Aktywna SadzaTemperatura i atmosfera (gaz przedmuchujący) wpływają na wyniki zmiany masy. Zmieniając atmosferę z np. azotu na powietrze podczas pomiaru TGA, można oddzielić i oznaczyć ilościowo dodatki, np. sadzę, i polimer luzem.sadza lub krzemionka mogą tworzyć sieć wypełniacz-wypełniacz w matrycy polimerowej, oferując wysoką odporność na amplitudy small. Jeśli amplituda staje się zbyt large duża, sieć ta rozpada się, w wyniku czego moduł G* drastycznie spada. W przypadku odkształceń large udział sieci wypełniacz-wypełniacz w złożonym module praktycznie zanika.

Spadek modułu jest nieliniowy. Ta nieliniowość jest spowodowana stratami histerezy, występującymi podczas degradacji sieci wypełniacza, a także uwalnianiem polimeru uwięzionego w sieci wypełniacza, który może następnie ponownie przyczynić się do wydłużenia.