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发布时间:2021-12-01 浏览次数:
1.橡胶类型
橡胶类型是影响疲劳破坏性能的主要因素,橡胶材料的应力结晶能力与其疲劳行为密切相关,在合适的或较高应力下,应力结晶有利于橡胶材料的耐屈挠破坏性能,主要原因是阻碍微观破坏及扩展起主要作用。在低应变条件下橡胶材料的玻璃化转变温度越高,耐疲劳破坏性能就越好,是橡胶分子的松弛机理起主要作用。
2.硫化体系
①硫化体系是橡胶形成网络结构时的主要体系,该体系与交联密度在很大程度上决定着硫化橡胶的物理机械性能。大量实验表明，通过改变硫化剂和促进剂配比,研究了交联密度对硫化胶耐屈挠疲劳性能的影响,
,交联剂或促进剂用量太大时都会使硫化胶耐屈挠龟裂性变差。
②交联剂的用量与疲劳条件有关，对于负荷一定的疲劳条件来说，应增加交联剂的用量。这是因为交联剂用量愈大，交联密度就愈大，承担负荷的分子链数目增多。
3.填料
耐疲劳性能不仅与填料结构及用量有关外,还与填料的分散性、填料与橡胶间的作用力有关。研究结果表明,通过对填料进行改性,可提高填料的分散性及填料与橡胶大分子的结合力,明显改善硫化胶的耐疲劳破坏性能。
填料对耐疲劳破坏性能的影响归因于多种机理:
1) 加入填料导致胶料硬度和滞后性能发生明显变化；
2)
在裂纹尖端处,橡胶—填料复合材料的结构不均匀导致裂纹尖端钝化、偏差和分支；
3)
由于填料粒子的集聚,增加了初始缺陷的有效尺寸。在低于理想用量下,随着填料用量的增加,逐渐提高的增强作用和应力分散性使疲劳寿命提高。多于理想用量时,有效起始缺口尺寸的增大抵消了对其他性能的补强效果,使疲劳寿命总体降低。
填料的类型和用量对硫化胶耐疲劳破坏性的影响，在很大程度上取决于硫化胶的疲劳条件。选用结构性较高、补强性较好的炭黑，炭黑粒子周围易产生较多的稠密橡胶相，可提高硫化胶的耐疲劳破坏性。在应变一定的疲劳条件下，增加炭黑用量，耐疲劳破坏性降低，而在应力一定的条件下，增加炭黑用量耐疲劳破坏性提高。活性大、补强性好的炭黑可提高天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶硫化胶的抗裂口扩展强度。在白色填料中，白炭黑可以提高硫化胶的耐疲劳破坏性能。与橡胶没有亲和性的填充剂对硫化胶的耐疲劳破坏性有不良的影响，惰性填料的粒径愈大，填充量愈大，硫化胶的耐疲劳性愈差。
4.防老体系
材料的疲劳破坏是在长时间循环周期下发生的,其疲劳过程中不可避免地要与氧、臭氧、紫外线、微生物和腐蚀性物质等相接触,从而因老化或腐蚀影响材料的耐疲劳破坏性能,因此在橡胶组分中加入合适的防老剂可有效降低氧、臭氧、光和热等对胶料耐疲劳性能的破坏作用。不同的防老剂按不同的防护机理防止胶料的化学降解反应,蜡类物质可迁移到胶料表面,在橡胶和环境中的有害物质之间形成一层物理保护膜,其他防老剂则通过直接与引起降解的物质、或与其他发生降解反应所必须的物质发生化学反应,从而起到防护作用。
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