改性白炭黑和硅酮粉对丁苯橡胶性能的影响.pdf

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1、《广东橡胶》2014年第10期3改性自炭黑和硅酮粉对丁苯橡胶性能的影响黄坤，岑兰，刘玄，陈福林，周彦豪(广东工业大学材料与能源学院，广东广州510006)摘要i采用马来酸酐(MAH)接枝环氧化腰果壳油(E-CNSL)获得具有一些酸酐基团的改性腰果壳油(M—CNSL)，并将M-CNSL和Y一氨丙基三甲氧基硅烷(KH一550)分别用于白炭黑和硅酮粉的改性，研究了改性白炭黑和硅酮粉的并用比对丁苯橡胶(SBR)硫化胶的硫化特性和力学性能的影响。结果表明，在白炭黑／硅酮粉用量相同情况下，随着硅酮粉用量的增加，胶料的最小扭矩(M)

2、和最大扭矩(M)都呈现下降的趋势，硫化胶的拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力和硬度有所下降，回弹率和耐磨性明显提高；与采用KH一550改性相比，填充M—CNSL改性白炭黑和硅酮粉的胶料的工艺正硫化时问(t。。)有所增加，硫化胶的拉伸强度较大，断裂伸长率、定伸应力和硬度较小；经过KH-550或M-CNSL改性的白炭黑和硅酮粉填充硫化胶的拉伸强度、定伸应力、断裂仲长率较非改性填料填充的硫化胶明显提高；SEM分析表明，白炭黑和硅酮粉在sBR硫化胶的分散性明显改善。关键字：丁苯橡胶；硅酮粉；白炭黑；腰果壳油；Y一氨丙基三甲氧基硅烷

3、硅酮粉是一种高性能多功能粉末状改性马来酸酐分子具有双键和酸酐两个功能基剂，主要组分是有机硅聚合物。用于改性塑团，双键能与腰果壳油中的不饱和键发生接枝和料，能够明显降低摩擦系数，改善表面光泽，共聚反应’，而酸酐基团能够与填料表面的羟提高材料耐磨性及耐擦刮性，具有良好的稳定基发生酯化反应。。。本文通过适当的方法，采性和非迁移性⋯。用消除了酚羟基的环氧化腰果壳油(E-CNSL)与白炭黑是橡胶材料的常用填充增强剂，常用马来酸酐反应，制备马来酸酐改性的腰果壳油硅烷偶联剂进行改性以提高白炭黑与聚合物之间(M-CNSL)。的相互作用

4、。白炭黑和硅酮粉的表面带有许多本文主要研究了M-CNSL和KH一550改性的并用羟基，但与白炭黑相比，硅酮粉颗粒本身具有更填料在$BR硫化胶中的分散性，以及SBR硫化胶的大的变形能力，用于改性橡胶有可能会提高硫化物理机械性能、耐磨性和回弹性。胶的弹性和耐磨性等性能。但目前在国内外还没1实验部分有见到硅酮粉在橡胶中应用的研究报道。但是由于硅酮粉与SBR中的相容性较差，因1．1原材料此，本实验用接枝马来酸酐的腰果壳油和硅烷SBR，牌号为1502，中国石油化工集团公司偶联剂对白炭黑加以改性。cNSL是腰果加工过产品；环氧基腰

5、果壳油(E-CNSL)，由卡德莱程中的农业副产物，价格低廉，绿色环保。其化工(珠海)有限公司提供；硅酮粉，牌号为主要成分是酚的衍生物，在酚间位有一个15个RM4—7081，道康宁(中国)投资有限公司产品；碳的不饱和碳氢取代链，具有极性、非极性双重BP0，分析纯AR，成都市科龙化学试剂产品；工性]。业酒精、氧化锌、硬脂酸、KH-550、高耐磨炉黑改性白炭黑和硅酮粉对丁苯橡胶性能的影响4(N330)、沉淀法白炭黑、防老~q4OlO(N一环己160℃×10MPa×t9omin。基一N一苯基对苯二胺)、促进剂cZ(N一环已基一

6、2一1．5性能测试苯并噻唑次磺酰胺)、硫磺，由广东信力材料科撕裂性能按GB／T529—1999N试(直角型试技有限公司提供。样，拉伸速率为500mm／min)；拉伸应力一应变性1．2基本配方(质量份，Dhr，下同)能按GB／T528—1998N试(I型试样，拉伸速率为SBR100；氧化锌，5．0；硬脂酸，1．o；防500mm／min)；在常温下将拉伸试样断面喷金，老剂4010，1．5；N330，40；促进NcZ，1．2；硫采用扫描电子显微镜(SEM)观察；邵氏A硬度按磺，2．2；白炭黑和硅酮粉(改变并用比例)，GS／T

7、53卜1998N试；耐磨耗性能测试采用阿克2O。隆磨耗试验机，试验按GB／T1689—2000进行；回1．3主要仪器与设备弹性能按GB／T1681—2oooN试。QLB一400×400型平板硫化机和X(s)K-160型2结果与讨论开放式炼胶机，上海第一橡胶机械厂产品；LX-A型邵氏硬度计，上海六菱仪器厂产品；JTX一0．52．1胶料的硫化特性型冲击弹性仪，广州广试仪器有限公司产品；采用不同改性剂改性的白炭黑和硅酬粉对胶cMT4204电子万能试验机，深圳市新三思材料检料的硫化特性的影响见表1。测有限公司产品；JMH_76

8、型阿克隆磨耗试验机，从表1中可以看出，随着未改性硅酮粉、江都市精艺试验机械有限公司产品；P3555B2盘M-CNSL改性硅酮粉或KH一550改性硅酮粉用量的增式硫化仪，北京环峰华工机械实验厂产品；XL-加，胶料的最小扭矩(M)和最大扭矩(M)都30FEG型扫描电子显微镜(SEM)，荷兰Phi1ips呈现下降的趋势；与其他胶料相比，