Current State and Development of the Theory of Curing High-Energy Composite Polymer Materials

Abstract

Within the framework of a two-component medium, based on a phenomenological approach, a system of governing equations has been developed that describes the thermomechanical behavior of an elastomer highly filled with fine particles under conditions of a curing reaction (vulcanization) with adhesive contact conditions at the filler-matrix interface. The model is intended to describe the stress- strain state in the temperature range covering the intervals of phase and relaxation transitions at finite deformations. The basic equations of thermo-mechano-chemistry turn out to be related to the mutual influence of the stress-strain state of the curing elastomer and reaction kinetics. The results of numerical experiments are presented that demonstrate the possibility of describing the characteristic features of deformation processes characteristic of highly filled elastomers during curing

В рамках двухкомпонентной среды на основе феноменологического подхода разработана система определяющих уравнений, описывающих термомеханическое поведение высоконаполненного мелкодисперсными частицами эластомера в условиях протекания реакции отверждения (вулканизации) с адгезионными контактными условиями на границе наполнитель — матрица. Модель предназначена для описания напряженно -деформированного состояния в температурном диапазоне, охватывающем интервалы реализации фазовых и релаксационных переходов при конечных деформациях. Основные уравнения термо -механо -химии оказываются связанными с взаимным влиянием напряженно -деформированного состояния отверждаемого эластомера и кинетики реакции. Приведены результаты численных экспериментов, демонстрирующих возможность описания характерных особенностей деформационных процессов, свойственных высоконаполненным эластомерам при отверждении