Page 127 - 《橡塑技术与装备》2025年7期

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
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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·