Dynamic mechanical analysis in torsion on silica-filled styrene-butadiene rubber

This thesis work is aimed at investigating the dependence on time and amplitude of strain of the non-linear viscoelastic response shown by silica-filled styrene-butadiene rubber. Experimental tests have been carried out using the torsional Dynamic Mechanical Analysis technique with a prismatic specimen’s configuration, that makes it practical and fast. Different oscillatory sinusoidal tests in shear loading conditions were performed at room temperature and at constant frequency. Due to the artefacts generated by the specimen geometry on the dynamic properties measured, a preliminary analysis on the effects of the sample geometry and dimension is reported in the first part of the manuscript. In the second part the focus is on the investigation of amplitude of strain dependence of nonlinear viscoelastic behaviour, observed on silica filled SBR.

Lo scopo di questa tesi mira ad investigare la dipendenza dal tempo e dall’ampiezza di deformazione della risposta viscoelastica non lineare mostrata gomma stirene-butadiene rinforzata con silice. I test sperimentali sono stati condotti usando una tecnica di analisi dinamico meccanica in torsione su provini di geometria rettangolare, che la rendono pratica e veloce. Diversi test in oscillazione sinusoidale sono stati eseguito in condizioni di taglio a frequenza costante e a temperatura ambiente. A causa di artefatti generati dalla geometria del provino sulle proprietà dinamiche misurate, un’analisi preliminare svolta per quantificare gli effetti della geometria e delle dimensioni di questo è riportata nella prima parte del manoscritto. Nella seconda parte ci si concentra sull’osservazione della dipendenza dall’ampiezza di deformazione del comportamento viscoelastico non lineare mostrato dal materiale SBR caricato con silice.