少量碳纳米管非等量替代炭黑对丁苯橡胶抗疲劳破坏性能的影响

编号：XJHY00146

篇名：少量碳纳米管非等量替代炭黑对丁苯橡胶抗疲劳破坏性能的影响

作者：黄舟； 刘畅； 董彬； 吴友平；

关键词：丁苯橡胶； 碳纳米管； 疲劳破坏； 撕裂能； 滞后能；

机构： 北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室； 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室；

摘要： 对于炭黑/丁苯橡胶复合材料,分别用1、2和3份(质量,下同)碳纳米管替代4、8和12份炭黑,研究了复合材料在宽应变范围(30%~100%)的抗疲劳破坏性能。结果表明,在30%~70%应变下,与纯炭黑填充的胶料相比,加入碳纳米管疲劳寿命提高,裂纹增长速率降低;在70%~100%应变下,胶料的疲劳寿命降低,裂纹增长速率提高。原因是碳纳米管的加入增大了滞后损失,在小应变下滞后生热可分担部分外界能量,而在大应变下滞后生热增大,使降解加速所致。撕裂能与裂纹增长速率的关系也证明了这一点。此外还证明了采用1份碳纳米管与4份炭黑N 234对丁苯橡胶抗疲劳破坏性能的贡献基本相同。