Untersuchung der rheologischen, mechanischen und viskoelastischen Eigenschaften von Silica-gefüllten SSBR- und BR-Modellverbindungen

Aktive Füllstoffe wie Ruß und Silica werden dem Gummi zugesetzt, um seine mechanischen und viskoelastischen Eigenschaften zu verbessern. Diese Füllstoffe führen durch physikalische und/oder chemische Wechselwirkungen zur Verstärkung von Gummimischungen. Folglich werden das rheologische, mechanische und viskoelastische Verhalten der Mischungen beeinflusst. Eine Änderung der Füllstoffbeladung beeinflusst diese Eigenschaften aufgrund der unterschiedlichen Wechselwirkungen (Füllstoff-Füllstoff und Füllstoff-Polymer), die in den Mischungen stattfinden. Darüber hinaus können Gummis mit unterschiedlichen Mikrostrukturen unterschiedlich mit Füllstoffen interagieren, und das Vorhandensein von Polymerfunctionalisierten zur Verbesserung der Wechselwirkungen mit Füllstoffen kann die Komplexität des Netzwerks weiter erhöhen. In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen verschiedener Beladungen (0-108 phr/0-25 vol. %) einer hochdispersen Silica-Grad mit drei Arten von Lösung-Styrol-Butadien-Rubberen (SSBR) und einem Butadien-Rubber (BR) auf ihre rheologischen, mechanischen und viskoelastischen Eigenschaften untersucht. Es wurde beobachtet, dass die Mooney-Viskosität und die Härte der Verbindungen mit zunehmender Füllstoffbeladung aufgrund der zunehmenden Steifigkeit der Verbindungen zunahmen. Payne-Effektemessungen an unvernetzten Verbindungen lieferten Informationen über den Abbau des Füllstoff-Füllstoff-Netzwerks und das Ausmaß der Perkolationsschwelle (15-17,5 vol. %) in allen Verbindungen. Bei hohen Füllstoffbeladungen verschlechterten sich die Eigenschaften der BR-Verbindungen im Vergleich zu SSBR-Verbindungen aufgrund schwacher Polymer-Füllstoff-Interaktion (starke Füllstoff-Füllstoff-Interaktion und die geringere Verträglichkeit von BR mit Silica). Die quasi-statischen mechanischen Eigenschaften nahmen mit der Füllstoffbeladung zu und dann ab, was auf eine optimale Füllstoffbeladung hinweist. In Verzerrungsschwingungen an vernetzten Gummimischungen durch dynamische Schermessungen wurde beobachtet, dass die Art des Gummis, die Füllstoffbeladung und die Temperatur signifikante Einflüsse auf die Anzahl der glasigen Gummibrücken im Füllstoffnetzwerk hatten und somit eine folgenschwere Auswirkung auf die Tragfähigkeit und die Energieverlust des Gummimischungen.