橡膠磨耗性能影響因素研究及其預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建.pdf

1、橡膠磨耗是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，受到多種內(nèi)在、外在因素的影響。尋找決定橡膠耐磨耗性能的內(nèi)在因素，進(jìn)而在一定條件下預(yù)測(cè)橡膠制品的磨耗特性和磨耗壽命具有重要的理論和實(shí)踐意義。
　　本論文以丁苯橡膠(SBR)、天然橡膠(NR)和順丁橡膠(BR)這三種通用二烯類橡膠作為研究對(duì)象。首先選擇10種不同類型的炭黑作為橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑，研究了不同粒徑、結(jié)構(gòu)度的炭黑對(duì)三種橡膠Akron和DIN磨耗性能的影響規(guī)律。然后采用不同的硫黃硫化體系和不同的硫化時(shí)間

2、，研究普通硫化體系、有效硫化體系、半有效硫化體系、平衡硫化體系以及硫化時(shí)間對(duì)橡膠磨耗性能的影響規(guī)律。最后以上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過研究硬度、回彈性和動(dòng)態(tài)疲勞性能對(duì)橡膠磨耗性能的協(xié)同效應(yīng)，建立基于摩擦疲勞理論的橡膠磨耗性能預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，炭黑粒徑對(duì)橡膠的耐磨性能具有決定性的影響，隨著炭黑粒徑增大，三種橡膠硫化膠的耐磨耗性能(Akron磨耗和DIN磨耗)都隨之降低。在炭黑粒徑相近相近時(shí)，隨著炭黑結(jié)構(gòu)度的提高，三種橡

3、膠的耐磨耗性能均呈現(xiàn)近似線性地提高。不同硫化體系對(duì)BR和SBR的耐磨性能的影響不大，但對(duì)NR的阿克隆磨耗性能有較大影響，有效硫化體系和平衡硫化體系的耐磨性較差。對(duì)于SBR和NR來說，硫化時(shí)間過短和過長(zhǎng)都使硫化膠的耐阿克隆磨耗性能下降，尤其是天然橡膠，硫化時(shí)間延長(zhǎng)，硫化膠的耐磨性下降較大。但對(duì)順丁橡膠來說，硫化時(shí)間對(duì)阿克隆磨耗性能影響不大。
　　橡膠材料的硬度(H)、回彈性(R)以及動(dòng)態(tài)疲勞特征參數(shù)(m)的協(xié)同效應(yīng)決定了橡膠的磨耗特