改性木薯淀粉／橡胶复合材料的制备及表征.pdf

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1、第28卷第1期沈阳化工大学学报Vo1．28No．12014．03JOURNALOFSHENYANGUNIVERSITYOFCHEMICAL1ECHNOLOGYMar．2014文章编号：2095—2198(2014)01—0042—05改性木薯淀粉／橡胶复合材料的制备及表征刘文，方庆红(沈阳化工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110142)摘要：不同用量改性淀粉代替部分炭黑填充到丁苯橡胶(SBR)／顺丁橡胶(BR)中，研究改性淀粉对混炼胶硫化特性、硫化胶物理机械性能和动态力学性能的影响．结果表明：不同用量淀粉对SBR／BR混炼胶的硫化产生延迟作用；改变淀粉用量使SBR／

2、BR硫化胶的拉伸性能有所下降，耐磨性降低；改性淀粉的填加使硫化胶的回弹性、动态生热性能显著提高．综合考虑以上性能，改性淀粉的最佳填加份数为8份．关键词：改性淀粉；丁苯橡胶；顺丁橡胶；硫化胶doi：10．3969／j．issn．2095—2198．2014．01．009中图分类号：TQ330．38文献标识码：A随着合成聚合物的大量使用，石化能源的短和环境问题的加重，这种主要通过天然气和石油缺和环境污染等问题变得日益严重⋯，用天然制备的增强剂必将被新的可再生材料代替．的可再生资源制备生物可降解高分子材料已经淀粉中羟基的存在，使其粒子间容易发生相成为当前基础研究和应用研究的

3、焦点课题J．互作用而团聚¨叫影响其在胶料中的分散，本实淀粉具有资源丰富、价廉、质轻、无污染的特点．验采用水溶液法制备改性木薯淀粉．利用改性后主要有玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉等．淀粉的木薯淀粉替代部分炭黑填充到橡胶中，对橡胶的应用很广，主要用于食品、纺织、造纸、医药、胶各个性能进行测试，考察随着填加改性淀粉份数黏剂等领域．在塑料工业中也已经大量应用j，的增加对橡胶性能的影响．淀粉及其衍生物可开发出各种可降解的塑料产品．而在橡胶工业中，通过一些改性技术将淀粉1实验部分用作橡胶的新型补强剂已引起全世界橡胶工作者的关注J．绿色轮胎的概念于20世纪90年代1．1原材料提出，

4、现已成为安全、节能和环保轮胎的代名词．丁苯橡胶(SBR1500E)，中国石油吉林石化由于绿色轮胎要求低油耗、高速度、高安全性和长寿命，因此其胎面材料必须具有低滚动阻力、分公司；顺丁橡胶(BR3305)，中国石油天然气集优异的抗湿滑性能和耐磨性能J，美国固特异团公司大庆石油化工总厂；炭黑N330；改性淀橡胶轮胎公司开发出使用淀粉填充橡胶制备低粉，自制；硫黄、防老剂4010NA、促进剂NS、氧滚动阻力轮胎的技术，引起了人们的广泛关化锌、硬脂酸均为市售．注．用淀粉作为橡胶补强剂，能得到低成本高质1．2实验及分析测试仪器量的新型橡胶复合材料，甚至有可能进行生物降解J．虽然目前

5、炭黑仍然是橡胶工业中不可替实验仪器：开炼机45160，XK．160型，青岛环代的一种增强剂，但是随着石化资源的Et益枯竭球机械股份有限公司；橡胶硫化仪，GT．M2000收稿日期：2013—03—01作者简介：刘文(1985一)，女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士研究生在读，主要从事橡胶加工方面的研究．通讯联系人：方庆红(1962一)，男，吉林白城人，教授，博士，主要从事橡胶高性能化及其复合材料方面的研究第1期刘文，等：改性木薯淀粉／橡胶复合材料的制备及表征43A型，高铁检测仪器有限公司；平板硫化机，XL-硫化样品进行动态力学分析，采用损耗角的正切QD型，青岛环球集团股份有限公

6、司；冲片机，值tan峰值来表示橡胶的动态力学性能．实验CP-25型，上海化工机械四厂；邵尔橡塑硬度计，频率为5Hz，试样宽为10nllTI，长为50mil1．XHS型，营口市材料实验机厂；万能拉伸机，In—1．3实验方法stron3365型，美国因斯特朗公司；AKRON耐磨试验机，GT-7012一A型，彰毅电机工业股份有限基本配方(质量份)：SBR：40，BR：60，改性公司；扫描电子显微镜，JSM-6360LV型，JEOL淀粉变量：0、5、8、1O、l2、l5，硫黄：2．5，防老剂(El本电子公司)；屈挠龟裂试验机，GT-7011一F4010NA：1．0，促进剂NS

7、：1．5，氧化锌：5．0，硬脂型，高铁检测仪器有限公司；动态力学分析仪，酸：2．0，炭黑变量：40、35、32、30、28、25．DMAQ8OO型．用开炼机将SBR、BR混炼，依次加入硬脂试样制备：将SBR／BR混炼，再依次加人氧酸、氧化锌、防老剂、炭黑、改性淀粉、硫黄和促进化锌、硬脂酸、防老剂、炭黑、改性淀粉、硫黄、促剂，然后进行捣胶薄通、下片制得混炼胶．用硫化进剂．然后进行捣胶和薄通，下片制得混炼胶；将仪测得混炼胶的正硫化时间(f90)，在平板硫化机上进行硫化，硫化条件为150oC×tg0．混炼胶在橡胶硫化测定仪上测得的时间，硫化温度为150oc