Viskoelastische Faktoren in der Festigkeit von Elastomeren unter komplexer Beanspruchung durch ein Durchstichverfahren

Zusammenfassung Untersuchungen der viskoelastischen Aspekte des mechanischen Verhaltens von Polymeren beschränkten sich nahezu ausschließlich auf relativ einfache Bedingungen homogener Spannung, das heißt auf Zug- oder Scherbelastungen. In der vorliegenden Arbeit wurde aus der viskoelastischen Perspektive die Reaktion mehrerer Elastomere auf eine viel komplexere Art von Spannungsverteilung, die durch das Eindringen bis zum Versagen mit einem zylindrischen Eindringkörper entsteht, für eine Reihe von Temperaturen und Eindringraten untersucht. Der Versagen- oder „Durchstichpunkt“ wurde durch einen Abfall in der aufgezeichneten Kurve der Last im Verhältnis zur Eindringtiefe bestimmt. Die Durchstichfestigkeitswerte wurden auf 25°C reduziert, indem das Verhältnis der absoluten Temperaturen angewendet und gegen den Logarithmus des Kehrwerts der Eindringrate aufgetragen wurde. Diese Kurven wurden dann auf der Zeitachse verschoben, um eine Masterkurve nach Art von Tobolsky und Ferry zu erhalten. Die Logarithmen der so erhaltenen Verschiebungsfaktoren wurden mit dem Kehrwert der absoluten Temperatur über den untersuchten Bereich in Beziehung gesetzt. Die Ergebnisse deuten auf eine breitere Allgemeingültigkeit des viskoelastischen Prinzips der Zeit-Temperatur-Äquivalenz hin, als allgemein angenommen wurde.