Влияние содержания технического углерода на свойства бутадиенового эластомера

Abstract

В работе приведены результаты исследования физико- механических свойств до и после термического старения, степени набухания в гидравлическом масле, а также температурные свойства эластомеров на основе бутадиенового каучука марки СКД-В в зависимости от содержания малоактивного печного технического углерода марки П‑803. С увеличением содержания технического углерода до 110 масс.ч. в эластомерной матрице происходит повышение относительного удлинения и условной прочности на разрыв, с дальнейшим увеличением содержания наблюдается снижение. С увеличением содержания технического углерода в резиновой смеси показатели плотности, твердости, условного напряжения и агрессивостойкости повышаются. После испытания на термическое старение наблюдается повышение плотности, твердости и условного напряжения, а относительное удлинение и предел прочности при разрыве снижаются. При помощи термомеханического анализатора установлено, что увеличение количества содержания технического углерода в резиновой смеси не оказывает существенного влияния на начало сегментальной подвижности эластомеров, но снижает изменение линейных размеров при повышении температуры. Методом дифференциально сканирующей калориметрии установлено, что изменение количества содержания технического углерода не влияет на среднюю температуру стеклования. При оптимальном содержании технического углерода наблюдается наиболее равномерное распределение частиц в объеме эластомерной матрицы без образования большого количества агломератов либо пустот

The paper presents the results of a study of physical and mechanical properties before and after thermal aging, aggressiveness, as well as the temperature properties of elastomers based on butadiene rubber grade SKD-V, depending on the content of low-activity furnace carbon grade P‑803. With an increase in the content of carbon black up to 110 wt.h. in the elastomeric matrix, an increase in relative elongation and conditional tensile strength occurs, with a further increase in the content, a decrease is observed. The results obtained after thermal aging of samples and their soaking in AMG‑10 hydraulic oil are considered. With an increase in the content of carbon black in the rubber compound, the indicators of density, hardness, conditional stress and aggressiveness increase. After the thermal aging test, an increase in density, hardness and nominal stress is observed, and the elongation and tensile strength decrease. Changing the amount of carbon black in the rubber mixture does not affect the beginning of the segmental mobility of the elastomer, but there is a decrease in the linear-temperature expansion of the samples. Using differential scanning calorimetry, it was found that a change in the amount of carbon black does not affect the glass transition temperature. Using electron microscopy, it was shown that at the optimum content of carbon black, the most uniform distribution of particles occurs in the volume of the elastomeric matrix without the formation of a large number of agglomerates or voids