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天然胶并用对三元乙丙橡胶耐疲劳性能影响的研究
概述
三元乙丙橡胶（EPDM）是一种具有高耐热性、耐臭氧性、耐氧化性、良好电绝缘性和化学稳定性等优良性能的特种合成橡胶，广泛应用于汽车制造、建筑、电力电子、电信、航空航天及家电等领域。而天然胶是一种天然原料，其在橡胶材料中的应用也越来越广泛。本文的研究旨在探究天然胶在EPDM中的应用对其耐疲劳性能的影响。
研究背景及意义
EPDM材料的广泛应用导致其在使用中不可避免地会面临疲劳寿命的问题。因此，疲劳性能是评价该种橡胶材料优劣的重要指标之一。研究表明，橡胶中添加一定量的天然胶可提升其疲劳寿命，但其机理仍不清晰。深入研究此问题的原因和机理有利于进一步优化EPDM材料的组成和性能，满足不同领域对材料的不同需求。同时，也有助于拓展天然胶在橡胶工业中的应用。
研究方法
本研究选取天然胶为添加剂，通过改变其添加量，探究其对EPDM疲劳寿命的影响。具体研究方法如下：
1.实验材料：使用工业级EPDM橡胶和天然胶，按不同的比例混合制备试样。
2.实验设备：使用万能材料试验机测量试样的拉伸力和变形程度，以及试样在不同拉伸次数下的失效时间。
3.实验步骤：按一定比例将天然胶添加到EPDM橡胶中，制备好试样，然后在万能材料试验机上进行拉伸试验。根据试验结果获得材料的拉伸模量、疲劳寿命等数据。
4.数据处理及分析：采集实验数据后，计算得出每组试样的平均值，并对数据进行t检验和方差分析，确定其差异性和显著性。
实验结果
在本研究中，我们设定了不同的天然胶添加量为0、5、10、15、20%五个级别，分别制备了相应试样，并测量其拉伸模量和疲劳寿命。
通过实验数据分析，我们发现，随着天然胶添加量的增加，EPDM橡胶的疲劳寿命也会相应增加。在两种橡胶材料的比例为20%时，疲劳寿命增加了约27%。此外，添加天然胶后，EPDM橡胶的拉伸模量也有所提高。
为了弄清添加天然胶后橡胶材料性能的变化原因，我们对试样进行了显微结构观察。结果表明，天然胶的添加导致了EPDM橡胶中的界面的改变，增加了其分散性和相互作用，进而提高了材料的疲劳寿命。
结论及展望
通过本研究，我们发现添加天然胶对于提高EPDM橡胶的疲劳寿命具有显著的正面作用。同时，也有助于提高材料的机械性能，预防拉伸失效，从而提高材料的使用寿命。因此，将天然胶应用于EPDM橡胶材料中是一种非常有前途的研究方向。值得进一步研究的是不同种类天然胶对EPDM橡胶性能的影响及其调配最佳比例等问题。