Payne效果

佩恩效应是指复杂的模量填充,交联弹性体系统的变形幅度增大。如果样品呈正弦变形,则应变遵循压力随着时间的推迟。剪切模量的降低显示出非线性行为,并且基本上可以归因于所谓的填充填料相互作用(参见图1)。不同的效果有助于弹性体的总体强度:

图1:Payne效应的示意图,根据André Wehmeier, VKRT, 2008年2月

未填充橡胶网模量

(未填充)橡胶网络的橡胶矩阵对总刚度的贡献与振幅无关。

填料颗粒的水动力效应

填料颗粒的水动力效应(如由于大炭黑粒子N8…N9):

非弹性填料颗粒不参与拉伸,导致更高的本征聚合物应变与应用的宏观应变比较。这种效果取决于容积填充水平,但与负载幅度无关,是对整体刚度的重要贡献。

橡胶制品

有填料/基体相互作用(例如,由于小到中等的填料团簇与N1…,N2…,它们……)

填充矩阵相互作用:
部分橡胶固定在填料结构中。这种固定也有助于不受振幅影响的整体刚度。

Filler-filler交互

填充填料相互作用基本上负责模量的降低。由于机械负荷,炭黑凝聚物(簇)被破坏,导致刚度降低。活性炭黑色或二氧化硅可以在聚合物基质内形成填充填料网络,为小振幅提供高抗性。如果幅度变得太大,这个网络就会崩溃,结果是G *模量大幅减少。对于大变形,填充物-填充物网络的贡献复杂的模量几乎消失了。

模量的减小是非线性的。这种非线性是由迟滞损耗引起的,在填充网络的降解过程中,以及在填充网络中捕获的聚合物的释放过程中发生的,这将再次促进延伸。


相关的方法

DMA