原位改性三元乙丙橡胶炭黑混炼胶与天然橡胶共混胶的性能

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1、周宇100805022100082010年硕士研究生专题讨论原位改性三元乙丙橡胶炭黑混炼胶与天然橡胶共混胶的性能合成橡胶工业，2008-07-15，31（4）：281～285background在天然橡胶(NR)与三元乙丙橡胶(EPDM)共混胶中，NR与EPDM的主要差别在于不饱和度及对硫黄硫化体系的反应活性。硫化过程中硫化剂向着硫化活性较高的NR相迁移，EPDM相难以得到足够的交联。因而本文主要着眼于使NR与EPDM达到近乎相近的硫化速度，并且使两者产生共硫化，从而可以提高NR/EPDM共混胶的综合性能。相关研

2、究使用过氧化物与硫黄的复合硫化体系已使NR/EPDM共混胶具有了较好的综合性能。通过对EPDM的化学改性，添加第3组分作相容剂，对EPDM进行预处理等方法均可以提高NR/EPDM共混胶的物理机械性能。中心思想在本文中利用偶联剂既能作为炭黑的表面处理剂、又能作为橡胶硫化剂的特点，对EPDM炭黑混炼胶进行原位改性，目的是在增强炭黑与EPDM亲和力的同时，使偶联剂在高温下游离出能与EPDM中的二烯单元反应的活性硫，以使EPDM能够生成硫化反应的中间产物甚至形成交联键。将原位改性后的EPDM炭黑混炼胶与NR并用时，由于E

3、PDM与炭黑的亲和力增强，炭黑在硫化过程中的迁移得到控制;偶联剂与EPDM的活性反应可以改善EPDM炭黑混炼胶与NR的共硫化性，使共混胶形成更多的两相界面间交联，进而达到改善NR/EPDM共混胶物理机械性能的目的。基本配方EPDM炭黑混炼胶EPDM100份(质量下同)，高耐磨炉黑40份,氧化锌5.0份,硬脂酸2.0份，偶联剂Si-693.0份。NR炭黑混炼胶NR100份,高耐磨炉黑40份，氧化锌5.0份，硬脂酸2.0份。NR/EPDM共混胶NR/EPDM100份，高耐磨炉黑40份，氧化锌5.0份，硬脂酸2.0份,

4、不溶性硫黄2.0份,促进剂CZ1.0份,偶联剂Si-69的用量随NR/EPDM共混比的变化而改变。制备工艺炭黑混炼胶：用常规方法分别制备NR和EPDM炭黑混炼胶。EPDM炭黑混炼胶的原位改性：将一定量EPDM混炼胶置于加工性能测试仪中(转子转速为40r/min),160℃下处理5min制得原位改性EPDM炭黑混炼胶。NR/EPDM共混胶：将NR和EPDM炭黑混炼胶及原位改性的EPDM炭黑混炼胶分别按一定比例混合，按配方制备各种NR/EPDM共混胶。共混胶的硫化：将NR/EPDM共混胶停放24h后，在平板硫化机上于

5、160℃硫化制样。结果与讨论1EPDM炭黑混炼胶的硫化特性2未改性EPDM炭黑混炼胶与NR共混胶的性能2.1硫化特性2.2物理机械性能3原位改性EPDM炭黑混炼胶与NR共混胶的性能3.1硫化特性3.2物理机械性能4DMA5表面形态分析6SEM分析结论a)用偶联剂Si一69改性的EPDM炭黑混炼胶在高温下的一定时间内不会发生深度的交联反应，且在高温混炼过程中以Si-69与炭黑间的反应为主。b)由于NR与EPDM存在硫化不相容性，用硫黄硫化体系硫化NR/EPDM共混胶的物理机械性能较差;而将EPDM炭黑混炼胶经原位改

6、性后，由于硫化剂和炭黑在混炼和硫化过程中的迁移得到抑制，使共棍胶的物理机械性能明显改善。c)改性后NR/EPDM为50/50的共混硫化胶具有更宽的T:范围、更大的tan8值及更宽的损耗峰，说明NR与EPDM的硫化相容性得以提高。d)表面形态和SEM分析均表明，改性后的EPDM炭黑混炼胶具有与NR更好的硫化相容性。谢谢！