Der Gleitreibungskoeffizient von viskoelastischem Gummi auf rauhen Flächen setzt sich zusammen aus einem Adhäsions- und einem Hystereseanteil myA und myH. Letzterer ist ausschlaggebend für das Bremsverhalten auf nasser Fahrbahn. Ursache für myH ist die Energiedissipation durch zyklische Deformationen der Gleitprobe durch die Rauhigkeit der Rutschfläche. Es wird der Zusammenhang zwischen dem Naßrutschverhalten und den mechanischen Eigenschaften rußgefüllter Vulkanisate untersucht. Getestet werden a) eine Reihe aus neun verschiedenen Polymeren (Natur-, Butyl-, Acrylnitrilkautschuk, cis-1.4-Polybutadien, verschiedene Styrol-Butadien-Copolymere) mit unterschiedlichen Rußanteilen gleichen Typs, b) Blends aus Naturkautschuk mit Butylkautschuk bzw Styrol-Butadien-Copolymeren in unterschiedlichen Verhältnissen bei gleichem Füllstoffanteil, c) ausgewählte Polymere bzw Blends mit gleichem Füllstoffgehalt verschiedener Rußtypen. Die Glastemperaturen der Rohpolymere werden mit DSC (Differential Scanning Calorimetry) bestimmt. Der Gleitreibungskoeffizient wird am Skid-Pendel-Tester und der komplexe Elastizitätsmodul E(Stern) an einem dynamisch-mechanischen Prüfgerät temperatur- und frequenzabhängig gemessen. Die temperaturabhängigen Meßwerte von E(Stern) werden nach dem Frequenz-Temperatur-Äquivalenzprinzip mit der WLF-Gleichung (Williams , Landel, Ferry) in frequenzabhängige Werte übertragen und nach einer phänomenologischen Beziehung von Kawakami et al der Hystereseanteil des Gleitreibungskoeffizienten berechnet. In einem Frequenzbereich von 102 plus/minus 2,5 Hz und bei einem Adhäsionsanteil myA etwa gleich 0,1 ist die Korrelation des Naßrutschverhaltens mit den viskoelastischen Eigenschaften der Vulkanisate gut. Das Naßrutschverhalten ist abhängig von der Lage und Form des Glasübergangs.
Korrelation des Naßrutschverhaltens rußgefüllter Vulkanisate mit ihren viskoelastischen Eigenschaften
Correlation of wet skid behaviour of carbon black filled vulcanizates with their viscoelastic properties
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8 Seiten, 6 Bilder, 3 Tabellen, 20 Quellen
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