Page 39 - 《CHINA RUBBER/PLASTICS INTELLIGENT MANUFACTURING AND ENV.PROTECTION》2019-8
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技术与装备
T echnology & equipment
开始的裂纹增长，用以表征随着裂纹增长应变能释放
的速度。应变能释放的速度叫做“撕裂能”（缩写为
G），用以解释在动态应用中不同材料的动态行为。
利用“纯剪切”试样，以疲劳裂纹扩展（FCP）
试验为基础的破坏力学用于研究老化过程中胶料裂纹
增长的情况。对于给定的撕裂能每一种胶料都有一特
征裂纹增长速度。
对于这个新硫化体系最关注的问题是其是否能满
图 7 NAS 硫化 NB/BR 共混物在 70℃ ×3 个月热老化前后
足旋转机翼的耐疲劳性能。要求耐疲劳性能极好，长
对比
期以来，一直选择高硫化体系，使用典型的NB/BR共混
配方（胶料2和胶料4）来研究初始耐疲劳性能和老化 尽管已知在闲置贮存期间NR和BR弹性体产生硬
后的耐疲劳性能。令人吃惊的发现，NAS体系的老化前 化，但是以前未研究刚度增大对疲劳裂纹增长速度的
疲劳裂纹增长速度优于传统硫黄硫化体系（图5）。 影响。传统硫黄硫化胶料在21℃下老化1年后裂纹增长
热老化通常会使橡胶的性能下降，对于传统NR 速度较小，但稳定增大（图8）。40℃下老化6个月后
和NR/BR胶料，70℃×3个月是极端老化条件。不出意 裂纹增长速度较快，老化1年后不能测试，因为试样在
料，传统硫黄硫化胶料的裂纹增长速度因老化而增长 测试过程中断裂。
了一个数量级（图6）。
图 8 硫黄硫化 NR/BR 共混物在闲置老化前后对比
图 5 未老化 NR/BR 共混物的疲劳裂纹扩展
与老化过程相同，NSA体系在21℃下贮存老化1年
或40℃下贮存一年后没有观察到变化（图9）。
图 6 硫黄硫化 NR/BR 共混物在 70℃ ×3 个月热老化前
后对比
图 9 NAS 硫化 NR/BR 共混物在闲置老化前后对比
考虑了实验误差后，NAS体系在70℃老化3个月后
将裂纹增长机理理想化分成两个阶段是有益的：
观察到裂纹增长没有变化（图7）。
初始阶段裂纹成核（裂纹引发），最终阶段裂纹增长
China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2019.08 13
