Institute of Fundamental Technological Research

Experimental results of effects of thermomechanical couplings occurring both in natural vulcanized rubber and rubber with self-healing polyurethane subjected to tension at different strain rates are presented. Mechanical characteristics were recorded by testing machine, while the sample temperature changes accompanying the deformation process was measured by infrared camera. The goal was to investigate influence of self-healing polyurethane on the rubber mechanical and thermomechanical properties. It was found that the introduction of the self-healing polyurethane ensures the higher elasticity and the lower tensile strength of the rubber. It was also confirmed that the material is very sensitive to the strain rate; the higher the strain rate, the higher the values of the stress and temperature increases have been obtained.

vulcanized rubber, self-healing polyurethane, tension test, thermomechanical couplings, temperature changes, infrared camera

Praca przedstawia wyniki doświadczalnych badań efektów sprzężeń termomechanicznych w naturalnej, wulkanizowanej gumie z różną zawartością poliuretanu o właściwościach samo-naprawiania, tzw. „self-healing” podczas obciążania z różnymi prędkościami deformacji. Próbki rozciągano na maszynie wytrzymałościowej wysokiej klasy, co pozwoliło otrzymać charakterystyki mechaniczne z wysoką dokładnością, a szybka i czuła kamera termowizyjna pozwoliła otrzymać w sposób bezstykowy zmiany temperatury próbek związane z ich odkształcaniem. Stwierdzono, że im więcej dodatku poliuretanu, tym wyższa sprężystość gumy oraz niższa jej wytrzymałość. Ponadto, otrzymane wyniki potwierdziły wysoką wrażliwość materiału na prędkość deformacji: im wyższa prędkość, tym wyższe wartości naprężenia oraz zmian temperatury.

efekty sprzężeń termomechanicznych, wulkanizowana guma, poliuretan self-healing, prędkość deformacji, maszyna wytrzymałościowa, kamera termowizyjna

shape memory polymer, shape fixity, shape recovery, thermomechanical loading program