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硬度和弹性的协同效应对丁苯橡胶阿克隆磨耗性能的影响
孙举涛，赵树高，张萍
青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，青岛266042
关键词：丁苯橡胶邵尔硬度回弹性磨耗性能协同效应
1.前言
橡胶的磨耗是一个相当复杂的过程，它与橡胶本身的物理机械性能如拉伸强
度、撕裂强度、硬度、滞后性能、弹性模量、疲劳性和摩擦性能等都有密切关系。
至于哪种性能或哪几种性能对橡胶的耐磨耗性能有决定性的影响，一直是橡胶磨
[1-3]
耗学争论的焦点和研究的重点。但目前对影响橡胶耐磨耗性能的内在的决定性
因素仍然没有得到共识，对在具体条件下预测橡胶制品的磨耗性能仍缺乏科学的
认识。硬度和回弹性是橡胶的两个非常重要的基本物理机械性能。它们与橡胶的
力学强度、弹性模量、动态性能等宏观性能以及分子量、交联密度等微观结构都
有密切的关系，因此与橡胶的磨耗性能必然存在密切关系，这一点前人的研究业
[4,5]
已经证明。但前人的工作要么单独强调硬度的影响，要么单独强调回弹性的影
响，而忽略了两者之间的协同效应对磨耗的影响。而橡胶具有良好耐磨性的原因
应该是这两者之间协同作用的结果。因此尝试将硬度和回弹性这两个简单易测的
物理机械性能有机结合起来，研究两者的协同作用对橡胶耐磨耗性能的影响规律，
为在一定条件下预测橡胶制品的磨耗特性和磨耗寿命提供有效判据和理论依据。
2结果与讨论
2.1不同结构丁苯橡胶的硬弹积与阿克隆磨耗性能的关系
丁苯橡胶微观结构不同，其硫化胶的硬度和弹性特性不同，阿克隆磨耗性能
也不同。选择具有代表性的5种不同结构的丁苯橡胶，其纯胶的微观结构如表1
所示。不填充炭黑的丁苯橡胶具有低硬度高回弹性的特点，而根据丁苯橡胶基础
配方，填充50份炭黑的丁苯橡胶具有高硬度低回弹的特点。具有这两种不同硬度
4
和弹性特性的丁苯橡胶的阿克隆磨耗体积与硬弹积（HR）对数的关系如图1（a）、
（b）所示。
橡塑材料与工程教育部重点实验室开放基金资助
Table1ThestructuresofdifferentSBR
胶种
T2000RT20031502T1534T2530
结构
苯乙烯含量/%26.425.523.517.025.0
嵌段苯乙烯/%412000
油含量/%00027.327.3
顺-1,4结构/%34.035.910.238.037.3
反-1,4结构/%52.651.968.951.252.5
1,2结构/%13.412.220.910.810.2
4.00.30
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