Page 125 - 《橡塑技术与装备》2025年7期
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外文精译
FOREIGN LANGUAGE PRECISION TRANSLATION
的丁腈橡胶 (NBR) 组成，其丙烯腈含量为 28%，95 标准。使用的试品几何形状为 ASTMD412C 型哑铃，
份 / 百份 N550 炭黑（填充量为 31%），5 份 / 百份 其规格长度为 33 mm，宽度为 6 mm，厚度为 2.05 mm （测
氧化锌以及硫基硫化体系。其他配方细节为专有信 试材料的平均厚度）。本文稍后将讨论填充有 N550 炭
息。使用三种不同的密炼机，以相同的原料批次对填 黑（填充量为 20%）的丁苯橡胶（SBR）的拉伸测
充炭黑的丁腈橡胶配方进行混炼。使用切向型转子式 试，该测试使用了 50 个 DIN53504-S2 型哑铃重复试
Proteo1.6L 实验室密炼机，填充系数为 0.75，所得胶 品，其规格长度为 25 mm，宽度为 4 mm，厚度为 2.1
料命名为 LT（实验室切向型）。使用配备交错转子的 mm，因此测试的材料总体积为 10.5 cm³（每个试品
Shaw4.7 L 实验室密炼机，填充率为 0.70，所得胶料 0.21 cm³）。
命名为 LI（实验室交错）。使用配备切向型转子的 57
L 生产密炼机，填充率为 0.57，所得胶料命名为 PT（生 2 结果和讨论
产切向型）。首先进行第一道（非生产性）混炼，直到 Robertson、Tunnicliffe 及其同事在 2020 年的一
温度下降到 130~135 ℃之间。其他混炼细节属于专有 项研究的结果可以说明如何根据测试数据构建抗拉强
信息，但可以说明的是，混炼遵循了标准的两遍混炼 度分布，还可以说明添加更多的试品如何提高分布保
方法，三台密炼机的混炼条件和原料添加顺序基本相 真度。之前的出版物报告了 50 个重复试品的强度分布，
似。 但访问这些原始数据后，本作者可以考虑前 5 个重复
根 据 ASTMD7723 标 准， 使用 AlphaTechnolog 试品、前 10 个和前 20 个，以及总共 50 个重复试品
ies 公司的 AlphaView 分散仪确定硫化橡胶刀片切割 的相关结论。表 1 报告了之前研究中用 N550 炭黑增
表面的炭黑分散情况。使用微米级分辨率 X 射线计算 强的两种 SBR 胶料的前 5 个复制试品的拉伸强度值（断
机断层扫描（μCT）评估橡胶中氧化锌的分散情况。 裂时的工程应力，σb），这里称为 MixA 和 MixB。第
使用的 μCT 仪器是 RXSolutions 公司的 Easytom 型 一步是简单地将重复强度从低到高排序，如表所示，
号，配有 160 kVx 射线管，测量参数如下 ： 60 kV 张 这些是分布的 x 轴值。分布的 y 轴是失败分数 F（σ b ），
力、200 μA 输入强度、焦点到目标的距离为 20 mm、 从 0（没有试品失败）到 1（所有试品都失败）。在失
焦点到探测器的距离为 318 mm、帧速率为每秒八幅 效分布中，当一个试品断裂时，失效的总体分数为 1/n，
图像、像素尺寸为 8 μm。对每种材料的总体积为 0.9 其中 n 是试品重复的数量。因此，F（σ b ）以 1/n 的增
3
3
cm （900 mm ），使用五块堆叠的橡胶进行了 μCT 分 量从 0 变为 1，对于 5 个重复的情况，等于 0.2（20%）。
析，每块橡胶的尺寸约为 10 mm×10 mm×2 mm。 这一代 F（σ b ）用作分布的 y 轴，如表 1 最右侧列所示。
拉伸应力 - 应变测量使用 LabsCubed 公司的 根据表 1 中的基本数据处理得出的 MixA 和
CubeOne 自动拉伸试验机进行，测试遵循 ASTMD412
表 1 两种填充炭黑的丁腈橡胶的 5 个重复拉伸强度数据
未排序的 MixA. 的断裂应力 未排序的 MixB. 的断裂应力 排序的 MixA. 的断裂应力 排序的 MixB. 的断裂应力
试品编号 失败率
/MPa /MPa /MPa /MPa
1 20.81 19.43 19.48 13.86 0.2
2 21.33 13.86 19.53 19.43 0.4
3 19.53 20.36 20.81 20.36 0.6
4 19.48 21.83 21.22 21.23 0.8
5 21.22 21.23 21.33 21.83 1
MixB 的强度分布如图 1(a) 所示。对 10 次重复、20 误的测试结果。在最初发表的论文中，MixA 被称为
次重复和 50 次重复采用了同样的方法，得出的分布分 对照组。该论文将 MixB 称为珠低值，它与对照组完
别如图 1(b)、1(c) 和 1(d) 所示。 全相同，只是在双辊研磨机中加入了直径（d）为 0.5mm
除了 MixB 的一个低强度数据点外，MixA 和 的固体玻璃珠，其含量为 0.09 份，作为模型缺陷。通
MixB 在 5 个 重 复 样 本 中 的 强 度 分 布相 似 图 l(a)。 再 过图 1 所示的拉伸强度分布可以检测到这种低含量的
增加 5 个重复样本，共 10 个重复样本图 1(b) 显 示， 大型玻璃夹杂物的存在。即使只有五次重复，也有一
MixB 在前 5 个重复样本中的低 σb 值并非离群值或错 个 MixB 试品因玻璃珠裂纹前兆而在低强度值下失效。
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2025 第 51 卷 ·77·
