nr-br热塑性弹性体性能探究

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1、NR/BR热塑性弹性体性能探究　　摘要：研究了天然橡胶(NR)与顺丁橡胶(BR)共混物的性能，探讨了不同含量的补强剂炭黑770、促进剂CZ、软化剂石蜡油以及不同NR/BR比值对共混硫化橡胶力学性能的影响，获得了综合性能较好的热塑性弹性体胶料。关键词：天然橡胶；顺丁橡胶；硫化；补强中图分类号：F767.5文献标识码：A8炭黑是最常用的补强剂之一，研究表明将不同含量炭黑填充到胶料，能够得到性能较好的硫化胶[1,2]。促进剂CZ、软化剂的含量以及胶种并用对共混胶性能均有影响。压缩永久性变形是硫化橡胶制品的重要性能之一，其值的

2、大小涉及到两方面的因素即硫化胶的弹性与恢复。影响恢复能力的因素有橡胶分子间的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子间的位移等。橡胶的变形是由于分子链的伸张引起的，它的恢复主要由橡胶的弹性决定。在应力长时间作用下，橡胶分子链会发生破坏或相对位移，产生应力松弛，应力除去后橡胶分子的恢复能力降低甚至消失，产生永久变形与弹性无关。凡是影响硫化橡胶弹性与恢复的因素都可以影响硫化橡胶压缩永久变形。顺丁橡胶(BR)因分子结构规整性好，无侧基，分子链非常柔顺而具有良好的弹性，同时天然橡胶(NR)具有较好的综合物理机械性能与良好的加

3、工工艺性能。将天然橡胶与顺丁橡胶并用改善胶料性能，本工作考察了补强剂炭黑770、促进剂CZ、软化剂石蜡油的用量以及不同NR/BR并用比对共混硫化橡胶力学性能的影响。1实验部分（1）原材料天然橡胶，湖北天泰橡胶原料贸易公司；顺丁橡胶，广州市力大橡胶原料贸易有限公司；促进剂CZ，济南康盛化工有限公司；硫化剂S，东北助剂化工有限公司；防老剂4010NA，河南省开仑化工有限责任公司；其它配合剂均为市售橡胶工业常用原材料。（2）主要设备开炼机，MZ-3010，江苏明珠试验机械有限公司；平板硫化机，MZ-3012，江苏明珠试验机械

4、有限公司；无转子硫化仪，MZ-4010B1，江苏明珠试验机械有限公司；微机控制电子万能试验机，CMT6104，深圳新三思有限公司；电子天平，JY-2003，上海舜宇恒平仪器公司；邵氏硬度计，LX-A，江苏明珠试验机械有限公司；橡塑台式测厚仪，MZ-4030，江苏明珠试验机械有限公司；冲片机，CP-25，上海非金属试验机厂；直联便携式空压机，ZB-0.11/7，泉州日豹机械有限公司。（3）混炼工艺8常规混炼工艺：将NR及BR分别塑炼，再按配方用量将两种生胶混合均匀后加入其它助剂，再次在开炼机混炼，直到混合均匀为止。NR/

5、BR混炼胶硫化工艺：先将平板硫化机打开、加热使其温度上升到140℃，预热约30min后其温度变化基本稳定。再将混炼胶裁成所需大小的试样并标号，装入模具，放入平板硫化机，开始热硫化，设置硫化时间为无转子硫化仪测试的正硫化时间(T90)。（4）性能测试拉伸性能按GB/T528—2009测定，邵尔A型硬度按GB/T531.1—2008测定，压缩永久变形测定：实验条件为70℃、24h、压缩率为25%，试样类型A型，按GB/T7759—1996测定，撕裂强度的测定按GB/T529—2008测定。2结果与讨论（1）炭黑含量对共混物

6、性能的影响图1不同份数炭黑770共混胶的拉伸强度图2不同份数炭黑770共混胶的断裂伸长率图3不同份数炭黑770共混胶的压缩永久变形图4不同份数炭黑770共混胶的硬度8由图1、图2中可以看出，共混硫化橡胶胶料中炭黑770用量由35份增大到50份，共混胶的拉伸强度由8.89MPa增大到18.21MPa，而断裂伸长率先增大后减小，这是由于炭黑作为一种填料，填充后使其具有更加优异的性能，但当其含量过高，在共混物中分散不均匀，导致共混胶胶料性能反而下降[3]。从图3、图4中可以看出，当炭黑770用量由35份增大到50份，共混胶的

7、压缩永久变形由15.64%减小到12.51%，同时共混胶的硬度由52增加到56。因此，该体系中炭黑的份数为40份时，共混胶胶料的综合性能较佳。（2）促进剂CZ含量对共混物性能的影响从图5、图6中可以看出，共混硫化橡胶胶料中CZ含量份数由0.56份到0.8份再增加到1.04份时，拉伸强度由10.58MPa增大到11.44MPa再减小到8.89MPa即先增大后减小变化趋势。随着CZ含量的变化，共混胶的断裂伸长率由480.45%增大到559.15%再减小到464.59%。由图7、图8中可以看出，当CZ含量为0.56份时，共混

8、胶压缩永久变形为15.28%，邵氏硬度值为51；当CZ含量为0.8份时，其压缩永久变形为14.19%及邵氏硬度值为53；当CZ含量增大到1.04份时，共混胶压缩永久变形为15.64%、邵氏硬度为52。共混胶料的压缩永久变形先减小后增大，其邵氏硬度值先增大后减小。因此，CZ含量为0.8份的共混硫化橡胶具有良好的综合性能。8图5不同份