硫化膠老化性能的Fox-H函數(shù)研究.pdf

1、聚合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、高科技以及日常生活中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。這主要是由于它們具有一系列優(yōu)異的力學(xué)性能。但是，聚合物在加工、儲存、運輸和使用過程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作用，往往會導(dǎo)致其力學(xué)性能的老化。
　　 粘彈性是聚合物力學(xué)性能的典型特性。將分數(shù)階微積分引入本構(gòu)方程使粘彈性理論有了突破性的發(fā)展，能用較簡單的模型和較少的參數(shù)對復(fù)雜粘彈行為給出很好地描述。本文運用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法，以分數(shù)階微積分為工具對聚合物的老化性能進行研究。該

2、研究對于了解聚合物的性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，具有重要的理論價值和實際意義。
　　 本文詳細分析了廣義分數(shù)Maxwell模型的應(yīng)力松弛特征。簡要介紹了硫化膠老化時應(yīng)力松弛性能、壓縮永久變形性能在試驗上的描述和測量。
　　 以實驗為基礎(chǔ)，從分數(shù)階粘彈理論出發(fā)，通過推理、假設(shè)和類比，我們利用Fox-H函數(shù)提出了一個描述硫化膠等溫?zé)嵫趵匣瘯r應(yīng)力松弛和壓縮永久變形性能變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。我們利用該模型分別擬合了丁腈膠、氯丁膠熱氧老化

3、時的應(yīng)力松弛系數(shù)和永久變形率隨時間變化的數(shù)據(jù)。試樣性能的宏觀差異主要由τ和E0表征，α和β則反映其在不同階段的性能衰減特征。我們利用該模型擬合了乙丙橡膠在烘箱加速老化時應(yīng)力松弛系數(shù)隨時間變化的數(shù)據(jù)。試樣的松弛時間的對數(shù)lgτ隨溫度T的升高呈線性減小。
　　 以實驗為基礎(chǔ)，從分數(shù)階粘彈理論出發(fā)，通過類比，我們利用Fox-H函數(shù)提出了一個描述聚合物等溫物理老化時應(yīng)力松弛的數(shù)學(xué)模型。我們利用該模型分別擬合了聚醚醚酮、聚苯硫醚物理老化時