丁苯橡胶复合材料力学性能的影响因素.pdf

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1、加工·应用合CH成IN橡A胶工SY业NT，2H0E1T3I—C07R—U1B5B，3E6R(4)I：N3D03US～T3R0Y8白炭黑／JIl~丁橡胶／丁苯橡胶复合材料力学性能的影响因素管俊芳，曹刚，杨慧群，王文超(1．武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉430070；2．中国地质大学纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心，武汉430074；3．湖北省工程咨询公司，武汉430070)摘要：研究了影响白炭黑／顺丁橡胶／丁苯橡胶复合材料力学性能的因素。结果表明，白炭黑(ZQ601)适宜的改性配方和条件为：聚乙二醇6000、油酸及硅烷偶联剂Si一69的用量均为2％(以白炭黑质量计

2、，下同)，硬脂酸质量分数l％；温度100℃，时间10min。制备白炭黑／顺丁橡胶／丁苯橡胶复合材料适宜的硫化配方和条件为：氧化锌3．0份(质量，下同)，硬脂酸2．0份，促进剂DM0．5份，促进剂D0．5份，促进剂CZ1．0份，防老剂4010NA1．0份，切片石蜡1．0份，硫黄0．5份，改性白炭黑90份；温度140oC。时间10min。所制备复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度及邵尔A硬度分别达到了6．54MPa、474％、20．11kN／m和56，符合农业用轮胎及垫带的国标要求。关键词：白炭黑；顺丁橡胶；丁苯橡胶；表面改性；力学性能中图分类号：TQ333．3文献标志码

3、：B文章编号：1000—1255(2013)04—0303—06白炭黑是橡胶最主要的增强填料之一，用其进剂D、促进剂DM、促进剂CZ及促进剂TMTD增强的橡胶具有低滚动阻力、高耐磨性、抗湿滑性均为天津有机化工一厂产品；促进剂M，濮阳蔚能好等优点¨，已在橡胶制品中得到广泛应用。林化工有限公司产品；防老剂4010NA，中国石肖建斌等的研究表明硅烷偶联剂si一69改性化南京化学工业有限公司产品；氧化锌，无锡泽的白炭黑对所填充天然橡胶／顺丁橡胶(BR)复合辉化工有限公司产品；硬脂酸，四川天宇油脂化材料具有较好的效果，各项性能优于钛酸酯偶联学有限公司产品；古马隆树脂，兰州江中石化有

4、剂改性的胶料。欧阳星等通过研究白炭黑／天限公司产品；硫黄，山东临沂金磺化工产品；聚然橡胶复合材料的界面相互作用，对白炭黑填充乙二醇6000(PEG)，天津市大茂化学试剂厂产天然橡胶的改性过程及硫化方案做了较系统的研品；十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，天津市博究，从而得到了性能较好的复合材料。但是针对迪化工有限公司产品；油酸(OA)，武汉市中天白炭黑填充BR／丁苯橡胶(SBR)复合材料的文献化工有限公司产品；硅烷偶联剂si一69，武汉绿报道却不多。本工作即研究白炭黑增强BR／SBR科文物建筑保护材料有限公司产品；硅烷偶联复合材料的改性及硫化配方，以使白炭黑／BR／剂Si一

5、75和偶联剂WD一81均为湖北武大有机SBR复合材料的各项力学性能达到农业用轮胎及硅新材料股份有限公司产品。垫带的国标要求。1．2主要仪器及设备GH一10DY型高速混合机，北京英特塑料1试验部分1．1主要原材料收稿日期：2013—03—15；修订日期：2013—04—30。白炭黑ZQ601，株洲兴隆化工实业有限公作者简介：管俊芳(1965一)，女，山西闻喜人，博士，副教授。主要从事矿物材料应用的研究工作。司产品；SBR1502E，中国石化齐鲁分公司产基金项目：纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心开放基品；BR9000，中国石化巴陵石化分公司产品；促金资助项目(CUGNGM

6、201204)。·304·合成橡胶工业第36卷机械总厂产品；X(S)K一160型开放式炼胶机，Table2EffectofBR／SBRratioonmechanicalpropertiesofZQ601／BR／SBRcomposites上海双翼橡胶机械有限公司产品；0．25MN半BR／SBR(massratio)自动压力成型机，上海西玛伟力橡塑有限公司Property100／090／1080／20产品；CP一25型切片机，上海化工机械四厂产品；RGD一5型电子拉力试验机，深圳市瑞格尔仪器有限公司产品；LX—D型邵氏橡胶硬度计和测厚计均为上海六菱仪器厂产品；Magna—IR

7、550型傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪，美国Vulcanizationconditions：formula1，150℃，8min；ZQ601Nicolet公司产品。30phr，Si-696％(basedonmassofZQ601，thesamebelow)．1．3试样制备制备混炼胶时先将生胶进行塑炼，包辊后依2．2硫化配方的选择次加入增塑剂、黏结剂、活化剂、防老剂、促进剂、按照硫化配方1所制备ZQ601／BR／SBR复硫化剂及填料，割胶并打三角包，薄通，然后调整合材料的性能较差，对其进行优化改进后采用配辊距，待胶料包辊后下片