偶联剂对NBR性能影响

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1、第5期宋成芝等．偶联剂与混炼工艺对炭黑填充NBR胶料性能的影响291偶联剂与混炼工艺对炭黑填充NBR胶料性能的影响宋成芝，杜爱华，车永兴，张志广(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛266042)摘要i研究偶联剂si69和KH-550与混炼工艺对炭黑填充NBR胶料硫化特性、表观交联密度、物理性能和动态性能的影响。结果表明，偶联剂的加入能够延长胶料的o，经高温混炼后的NBR胶料的焦烧时间缩短，"延长；偶联剂能够增大NBR胶料的表观交联密度和炭黑一橡胶间的相互作用，经高温混炼后作用更加明显，硫化胶的物理性能提高；加入偶联剂KH

2、一550并经高温辊改性后的NBR硫化胶具有更好的耐热老化性能。偶联剂Si69或KH一550能够改善NBR硫化胶的动态性能。加入偶联剂KH-550并经高温改性后性能较佳。关键词：NBRi偶联剂’高温混炼工艺；物理性能；动态性能中围分类号：TQ330．38+7；TQ333．7文献标识码iA文章编号：1000—890X(2010)05—0291—05随着石油钻井业及汽车工业的发展，传统耐脂酸2，防老剂4010NA2，增塑剂DOP10，油NBR胶料配方已很难满足日益苛刻的动态使硫黄2，促进剂NSl，偶联剂变品种、变量。用环境需求，迫切需要开发出具

3、有耐热氧老化性1．3设备与仪器能好、动态生热低和动态疲劳性能较好的NBRs(X)K一160A型开炼机，上海轻工机械研究胶料配方。所产品；XLZ一25T型平板硫化机，青岛亚东橡机硅烷偶联剂是一种能够增进无机物与有机物集团有限公司(原青岛第三橡胶机械厂)产品；之间粘合性能的助剂，在两种物质界面处起着架HS-100T—RTMO型硫化机，佳鑫电子设备科技桥作用。用硅烷偶联剂可以改性炭黑使炭黑表面(深圳)有限公司产品；GT一7O16一AR型气压自动能降低，从而更好地分散于胶料中。对炭黑表面切片机，台湾高铁检测仪器有限公司产品；401A改性可以改善作

4、为胎面胶使用的非极性橡胶的动型老化试验箱，上海市实验仪器总厂产品；HD-10态性能[1]。有关偶联剂及其工艺改性炭黑对型橡胶厚度计，上海化工机械四厂产品；GT—AI一NBR硫化胶动态性能的影响还未见报道，本工作7000M型万能电子拉力试验机、GT—XB320M型研究偶联剂Si69和KH-550与混炼工艺对炭黑电子天平、GT-7012一A型阿克隆磨耗试验机、GT-填充NBR胶料性能的影响。7011-D型疲劳试验机、EKT一2002GF型压缩生热1实验试验机和GT-M2000一A型硫化仪，台湾高铁科技1．1主要原材料股份有限公司产品；EK-2

5、000M型门尼粘度仪，台NBR，牌号3445，朗盛化学有限公司产品；炭湾优肯科技股份有限公司产品。黑N550，青岛德固赛化学有限公司产品；偶联剂1．4试样制备Si69和KH一550，南京曙光化工集团公司产品。偶联剂品种和用量与混炼工艺如表1所示。1．2试验配方1．5性能测试NBR100，炭黑N55050，氧化锌5，硬(1)表观交联密度表观交联密度采用平衡溶胀法进行测试，将作者简介：宋成芝(1984一)，男，山东菏泽人，青岛科技大学在0．5g左右的硫化胶试样放人丙酮中在25℃下读硕士研究生，主要从事高分子材料改性与应用的研究。*通讯联系人恒

6、温浸泡7d，达到溶胀平衡后称得质量(m。)，然橡胶工业2010年第57卷表1偶联剂品种和用量与混炼工艺JD——未填充硫化胶的密度；项目配方编号．0——溶剂的密度。4#5#(2)物理性能偶联剂Si69用量／份0022200硫化胶的邵尔A型硬度、拉伸性能、撕裂强偶联剂KH一550度和阿克隆磨耗试验分别按照GB／T531．1m用量／份00000222008，GB／T528—1998，GB／T529-2008，GB／T混炼工艺低温高温低温高温高温(反)低温高温1689-1998进行测试。注：高温和低温指除硫黄外的小料与橡胶混炼均匀后，在高(3)动

7、态性能温(155℃)或低温(60℃)包辊5min，冷却至60℃以下再加硫黄；高温(反)指先加炭黑、偶联剂和增塑剂与橡胶混炼均匀后，在按照GB／T1687-1993测试硫化胶的压缩高温(155℃)包辊5rain，冷却至6O℃以下再加入剩余小料。疲劳温升和永久变形；耐屈挠龟裂性能按照GB／后将试样在50℃真空干燥箱中干燥24h后称得T13934-2006进行测试。质量()。采用凝胶中橡胶体积分数(、，r)表征硫化胶的表观交联密度，计算公式如下：2结果与讨论V一2．1硫化特性式中。——试样的原始质量；配方与混炼工艺对NBR胶料硫化特性的影。——

8、溶胀前硫化胶的橡胶质量分数；响如表2所示。叫——未填充硫化胶抽出物的质量分数；从表2可以看出，偶联剂的加入使胶料的t。。表2配方与混炼工艺对NBR胶料硫化特性的影响(160℃)项目配方编号4#