天然橡胶复合材料的性能研究-论文.pdf

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1、第41卷第7期辽宁化工Vol.41，No.72012年7月LiaoningChemicalIndustryJuly，2012甲醛改性大豆分离蛋白/天然橡胶复合材料的性能研究111,2李旭日，周丹，方庆红（1.沈阳化工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110142；2.辽宁省高等学校高分子应用技术重点实验室，辽宁沈阳110142）摘要：以天然橡胶（NR）为主体材料，甲醛改性大豆分离蛋白（M-SPI）为填料替代不同质量份数的炭黑，研究M-SPI/NR复合材料的物理机械性能，并对材料拉伸断面的形貌进行扫描电镜分析。结果表明，M-SPI/NR复合材料具有优良的力学性能和物理机械性能。在M-

2、SPI的质量份数为5phr时，制得的材料的物理性能最佳。关键词：M-SPI；NR；复合材料；物理机械性能+中图分类号：TQ050.43文献标识码：A文章编号：1004-0935（2012）07-0652-03大豆蛋白质作为资源丰富、品质优良、加工易自制；KH-550，南京曙光化工集团有限公司；其它得并且价格低廉的植物性蛋白质，被广泛应用于塑配合剂均为市售。料、胶黏剂、纤维、膜材料、生物医用材料以及橡1.2实验配方及仪器设备[1,2]胶填充剂等领域。随着石油危机的加剧、石油价实验基本配方及仪器设备如表1、表2所示。格的上涨和环境污染的日益严重，对基于可再生资表1基本配方源以及环境友

3、好型的大豆蛋白的研究成为人们的研项目SABCD究热点。NR100NOBS1.1大豆蛋白分子中包含多种功能基团，如氨基、40201羟基、巯基、酚基、羧基等。这些活性基团可作为ZnO5SA2化学改性或交联的位点，来合成各种功能性材料，S2可以与石油为原料的材料相当或更优。对大豆蛋白KH-5501.5的改性包括物理改性、化学改性、生物工程改性和CB5047454240M-SPI035810[3]酶法改性等。蛋白质是由各种氨基酸通过相互联接而构成的表2实验仪器及设备[4]具有空间结构的生物大分子。其功能特性与理化设备名称型号生产厂家性质(尤其是相对分子质量、氨基酸组成、静电荷和橡胶硫化测

4、定仪GT-M2000-A型高铁科技股份有限公司表面疏水性等)直接相联系。经改性后的大豆蛋白分炼胶机XK-160型青岛环球机械股份有限公司子结构发生改变，进而改变其理化性质，达到功能邵尔橡塑硬度计XHS型营口市材料试验机厂冲片机CP-25型上海化工机械四厂性质改变的结果。微机控制电子拉伸实验机H10KS型深圳瑞格尔仪器检测有限公司经改性后的SPI分子结构、分子间的氢键作用阿克隆磨耗试验机GT-7012-A型高铁检测仪器有限公司均发生了一定程度的改变，增强其与橡胶基体的相扫描电子显微镜JSM-6360LV型JEOL（日本电子公司）容性。本工作用M-SPI与NR共混，M-SPI/NR复

5、屈挠龟裂试验机GT-7011-F型高铁科技股份有限公司合材料，使橡胶分子链与改性SPI表面作用，为大压缩生热试验机RH-2000型高铁科技股份有限公司豆蛋白在橡胶中的应用探索途径。冲击弹性试验机GT-7042-RE型高铁科技股份有限公司电子比重计MH-200A型台湾群龙兴业有限公司1实验部分1.3试样制备1.1主要原材料将胶料在开炼机上混炼均匀，薄通，出片。混NR，海南；甲醛改性大豆分离蛋白（M-SPI），收稿日期：2012-03-29作者简介：李旭日（1963-），男，高级工程师，辽宁沈阳人，从事高分子材料的加工工作。E-mail：sy_lixuri@163.com。通讯作者：

6、方庆红（1962-），男，教授，博士，橡胶复合材料。E-mail：fqh80@126.com。第41卷第7期李旭日，等：甲醛改性大豆分离蛋白/天然橡胶复合材料的性能研究653炼胶停放24h后，在平板硫化机上硫化，硫化条件从图1可以看出，添加M-SPI橡胶复合材料为150℃×t90。的抗拉强度均高于添加50phr炭黑的材料，且随着1.4性能测试M-SPI份数的增加呈现下降的趋势，当M-SPI添加拉伸试验按GB/T528-1998测定，试样为哑铃量为3～5phr时，复合材料抗拉强度最大；材料的型，拉伸速度为500mm/min。磨耗实验按定伸应力随着M-SPI量的增加呈现降低趋势，且都

7、GB/T1689-1998测定。邵氏硬度按GB/T531-1999低于没有添加M-SPI的橡胶材料；M-SPI/NR复合测定。屈挠实验按GB/T13934-1992测定。冲击弹材料的断裂伸长率均高于添加50phr炭黑的材料，性按GB/T1681-91测定。吸水性按GB/T1690-2006且呈现逐渐下降趋势，M-SPI添加份数为3phr时，测定。压缩生热按GB/T1687―93测定。密度按材料的断裂伸长率高出空白样43.1%。M-SPI/NR复GB/T533-2008。合材料中，