Page 127 - 《橡塑技术与装备》2025年7期
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外文精译
                                                                                  FOREIGN LANGUAGE PRECISION TRANSLATION




















                          (a)不合格分数结果(符号)和 Weibull 函数拟合结果(线条);(b)根据 Weibull 函数拟合确定的概率密度
                           图 2 对照组炭黑填充 SBR 胶料与配方相同,但炭黑分散性较差的胶料的拉伸强度分布比较

                方,在 31%(体积分数)这一相对较高的填料负载条                         ASTMD412C 型哑铃试品的复制品,这些试品的橡胶
                                                                                     3
                件下,我们进一步探究了强度分布在量化填料分散效                           总体积达到了 14.6 cm 。
                果方面的作用。实验中,我们采用了一台 57  L 的生产                          在 36 个试品的拉伸试验中取样的橡胶总体积
                型切向型密炼机,以及两台实验室密炼机 :一台 1.6 L                      比 之前使 用 CB 填 充 SBR 的 50 个 试品 取样的 10.5
                的切向型密炼机和一台 4.7  L 的啮合型式密炼机。将                      cm³ 体积大 39%,因为之前的研究使用了较小的
                工厂用于生产批量胶料混炼的同一批原材料送往实验                           DIN53504-S2 型哑铃。之所以提出这一点,是因为
                室进行小规模混炼试验,旨在最大限度减少橡胶成分                           在寻找低浓度下存在的裂纹前驱体时,相关的不是
                的差异,以便将研究重点集中在密炼机的尺寸和类型                           拉伸试品的数量,而是测试的橡胶体积。考虑到本工
                上。我们采用了自动拉伸试验机(即 LabsCubed 公                      作中混炼的 NBR 胶料的生产批次大小为 32.5  L(32
                司的 CubeOne 机型),以最大限度地减少测试中的                       500 立方厘米),在轮胎胶料等批次的行业中可能会大
                不一致性,从而确保复制试品的任何强度变化均可                            10 倍,即使测试了数百个标准哑铃试品,也仍将抽样
                归因于材料内部裂纹前驱体的真实异质性。根据实                            不到该批次的 1%。
                验细节部分的描述,我们对每种材料均测试了 36 个                             图 3 显示了 CB 填充 NBR 配方与三种不同密炼机












                                   (a)5 次重复                        (b)10 次重复                        (c)36 次重复
                                    图 3 使用三种指定密炼机混炼的炭黑填充 NBR 配方的拉伸强度分布

                混炼的强度分布。该图显示了前 5 个重复试品图 3(a)、                         与用 4.7  L 相互啮合型的密炼机(LI 胶料)混炼
                前 10 个重复试品的强度分布图 3(b) 和总共 36 个试品                  相比,用 1.6 L 切向型密炼机(LT 胶料)混炼的 NBR
                的强度分布图 (3c)。总体观察结果是,与 36 个样本的                     配方的所述混炼改进,如从相对强度分布表征的,与
                高分辨率视图相比,5 个样本没有为不同密炼机的相                          这些胶料的炭黑分散和氧化锌分散的单独分析一致。
                对分布提供足够的清晰度。然而,用 10 个样本表征分                        应用 Dispersgrader 光学显微镜方法可以量化炭黑分
                布,得到的分布与用 36 个样本评估的分布基本相同。                        散(表 2,图 4),与 LI 相比,LT 的平均团聚体尺寸
                根据这些发现,可以解释密炼机提供的相对胶料混炼                           更小(6.2  μm 对 10.8  μm),Z 值分散度更高(94.4%
                质量(填料宏观分散)为 : 1.6  L 切线 >4.7  L 啮合型               对 61.1%)。还使用微米级分辨率的 X 射线计算机断
                ≈57 L 切线。                                         层扫描(μCT)来分析尺寸大于 10  μm 的夹杂物 / 颗



                      年
                2025     第   51 卷                                                                      ·79·
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