Чисельне та експериментальне дослідження впливу нанооксиду цинку на механічні властивості композитів хлоропрену та натурального каучуку (CR/NR)

Abstract

Нанокомпозити, особливо природній каучук (NR), ретельно вивчалися на предмет їх унікальних властивостей і прекрасних характеристик у шинах. У цьому дослідженні досліджено вплив наночастинок оксиду цинку (ZnO) на продуктивність типових ротаційних машинних ущільнювачів, виготовлених із композитів хлоропренового каучуку/природнього каучуку (CR/NR). Для приготування високотемпературних вулканізованих зразків CR/NR, наповнених наночастинками ZnO, використовували звичайний стандартний двовалковий млин і гідравлічний прес. Щоб визначити вплив наночастинок на ці фізичні та механічні властивості, вимірювали міцність на розрив, опір розриву, опір стиранню, пружність і твердість. На основі різних схем гіперпружного моделювання спостерігалося покращення багатьох характеристик контрольного зразка, зокрема таких, як властивості відновлення. Крім того, результати показують, що збільшення вмісту наночастинок у вулканізатах підвищило фізико-механічні характеристики, такі як твердість, пружність, міцність на розрив і модуль пружності при деформації на 200%. Гіпереластичне аналітичне моделювання показло, що відмінності від експериментальних результатів становлять менше 5%.