Глоссарий
Эффект Пэйна
Эффект Пейна заключается в уменьшениикомплексного модуля наполненной сшитой эластомерной системы с увеличением амплитуды деформации.
Если образец деформируется синусоидально, то деформация следует за напряжением с временной задержкой. Снижение модуля сдвига имеет нелинейный характер и может быть обусловлено так называемым взаимодействием наполнителя с наполнителем (см. рис. 1). В общую прочность эластомера вносят вклад различные эффекты:
Модуль упругости ненаполненной резиновой сети
Вклад резиновой матрицы (ненаполненной) резиновой сети в общую жесткость не зависит от амплитуды.
Гидродинамический эффект частиц наполнителя
Гидродинамический эффект частиц наполнителя (например, за счет частиц сажи large N8 ... N9):
Неэластичные частицы наполнителя не участвуют в удлинении и вызывают более высокую внутреннюю деформацию полимера по сравнению с приложенной макроскопической деформацией. Этот эффект зависит от степени заполнения объема, но не зависит от амплитуды нагрузки и является значительным вкладом в общую жесткость.
Внутрирезиновые структуры
Взаимодействие наполнителя с матрицей (например, благодаря кластерам наполнителя small - medium с N1..., N2..., N5...)
Взаимодействие наполнителя с матрицей:
Части каучука иммобилизованы в структуре наполнителя. Эта иммобилизация также вносит вклад в общую жесткость, не зависящую от амплитуды.
Взаимодействие наполнителя с наполнителем
Взаимодействие наполнителя с наполнителем в основном отвечает за снижение модуля упругости. Под действием механической нагрузки агломераты (кластеры) сажи разрушаются, что приводит к снижению жесткости. Активная сажа или кремнезем могут образовывать сеть наполнитель-наполнитель в полимерной матрице, обеспечивая высокую устойчивость к амплитуде small. Если амплитуда становится слишком large, эта сеть разрушается, в результате чего модуль G* резко снижается. При деформациях large вклад сети наполнитель-наполнитель в комплексный модуль практически исчезает.
Уменьшение модуля нелинейно. Эта нелинейность обусловлена гистерезисными потерями, возникающими при деградации сети наполнителя, а также высвобождением полимера, захваченного сетью наполнителя, который затем может снова внести вклад в удлинение.
