炭黑／蒙脱土／SBR纳米复合材料的性能研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ 实 验 １ １ 主 要 原 材 料 ．
硫 化条 件为 １ ０℃ ×ｔ 。 ５ 。 。 （） ２ 炭黑 ／ Ｂ Ｓ Ｒ复 合材料
将 Ｓ Ｒ、 Ｂ 炭黑 Ｎ３ ０和 其 它 配 合 剂 按 常规 混 ３ 炼顺 序 混 炼 ， 化 条 件 同炭 黑 ／ 硫 ＭＭＴ／ Ｂ 纳 米 ＳＲ 复合 材料 。
摘要 ： 采用少量 （ ～５份） ｏ 蒙脱土（ ＭＭＴ） 等量 替代炭黑 ， 察炭黑／ 考 ＭＭＴ／ Ｂ Ｓ Ｒ纳 米复合材料 的硬度 、 伸性 能 、 强 耐磨性能和耐屈挠龟裂性能 。结果表 明， 随着炭 黑／ ＭＭＴ 并用 比的减小 ， 炭黑／ ＭＭＴ／ Ｂ Ｓ Ｒ纳米 复合材 料的拉 伸强
涤 ，０℃ 下干燥 ， 到 ＭＭＴ／ Ｂ 纳 米 复合 材 料 ８ 得 ＳＲ
母 胶 。将母 胶塑炼 后 在开炼 机上 加入 炭黑 和其 它 配 合剂 ， 混炼 胶停放 ８ｈ后在平 板 硫 化机 上硫 化 ，
考察 炭 黑／ ＭＭＴ Ｓ Ｒ 纳 米 复 合 材 料 的 物 理 性 ／Ｂ
能、 耐磨性 能 和耐屈 挠龟裂 性能 。
＊通 讯 联 系人
按 ＧＢ Ｔ ５ ８ １ ９ ／ ２ ～ ９ ８测 试 拉 伸 性 能 ， 伸 速 拉 度 为 ５ ０ ｍｍ ・ｍｉ＿ ， 度 为 ２ ０ ｎ 。温 １℃ 。用 长 沙 仪
表 机 床 厂 ＭＨ一 ４ 阿 克 隆 磨 耗 机 测 试 耐 磨 性 ７型
维普资讯
度 、 裂 强度 和 耐屈 挠 龟 裂 性 能 明 显 提 高 ， 磨性 能 有 所 下 降 ， 降 幅 不 大 。 撕 耐 但 关 键 词 ： 黑 ； 脱 土 ；Ｂ 纳 米 复 合 材料 ； 屈 挠 龟 裂 性 能 炭 蒙 ＳＲ 耐
中 图 分 类 号 ： ３ ０ ３‘３ＴＱ３１ ４ １Ｔ ３． ＴＱ ３ ．８卜 ￣ ３ ．‘ ； Ｑ３ ３１ 卜 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０８０ ２ ０ ） ４０ ２ —４ １０ —９ Ｘ（０ ７ ０—２ １０
性 能 ， 靠炭 黑 的单 一 补强作 用往 往不 够 ， 仅 而将少 量 其它 填料 与炭 黑 并 用 有望 获 得 理 想 的效 果 ， 如 将 三氧化 二 铝和炭 黑并 用可 以提高 材料 的抗 湿滑 性， 降低 滚动 阻力 ； 在载 重车 或工程 机 械轮胎 胎 面 胶 中添加 １ ～３份 芳 香 聚 酰胺 短 纤 维 可 以显 著 改 善胶料 的滞 后 和生 热 性 能 ， 高 轮 胎 的抗 切 割 提
橡
胶
工
业 胶 条宽 １ ． 试 ２ ７ｍｍ， ３ ２ｍｍ， 验 时把 厚 ． 试
２ ２ 耐磨 性能 ． 炭黑／ ＭＭＴ并 用 比对 复 合 材 料 阿 克 隆 磨 耗
量 的 影 响 如 图 １所 示 。
０１ ．０
胶条 粘在直 径 ６ ８ｍｍ、 １ ． 厚 ２ ７ｍｍ、 尔 Ａ 型 硬 邵
炭 黑作 为传统 填料 对橡 胶材料 的高补强 地位
业股 份有 限公 司有 机合 成厂产 品 ； 钠基 蒙脱 土 ， 吉
林 省 四平市 膨 润 土 厂产 品 ； 黑 Ｎ３ ０ 天津 海 豚 炭 ３，
炭黑 有限公 司产 品 。
１ ２ 基 本 配 方 ．
是 难 以取代 的ｎ ， 橡 胶制 品要 获 得 优 异 的综 合 ］但
１ ４ 测 试 分 析 ．
丁苯胶 乳 和 Ｓ Ｒ， 号 为 １ ０ ， 林 化 学 工 Ｂ 牌 ５２ 吉
基 金项 目 ： 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ０ ７ ０ ３ ； 京 科 ５１３０）北 技 新 星 计 划 资 助 项 目（０ ４ ４ ２ ０ Ａ１ ） 作 者 简 介 ： 蔚 （ ９ １） 女 ， 南 新 乡 人 ， 京 化 工 大 学 在 读 赵 １ ８一 ， 河 北 硕 士 研 究 生 ， 要 从 事 橡 胶纳 米 复合 材 料 的 研 究 。 主
维普资讯
第４ 期
赵
蔚 等 ． 黑 ／ 脱 土 ／ Ｂ 纳米 复 合 材 料 的 性 能 研 究 炭 蒙 ＳＲ
炭 黑／ 蒙脱 土／ Ｂ 纳 米 复 合材 料 的性 能研 究 ＳＲ
赵 蔚 吴友 平 ， ， 黄 希 张立群 ， 。
（ 、 京 化 工 大 学 北 京 市 新 型 高 分 子 材 料 制备 与加 工 重 点 实 验 室 ， 京 １０ ２ ； ． 京 化 工 大学 纳 米 材 料 先 进 制 １北 北 ００９ ２北 备 技 术 与 应用 科 学 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 京 １０ ２ ） 北 ００ ９
性能 。
浮液 ， 去沉 淀 ， 定 固形 物质 量 分数 后 ， 一 定 弃 测 取
量 悬 浮液加 入搅 拌釜 中， 入少 量界 面改性 剂 ， 加 搅 拌 ５ｍｉ ， 加入 丁苯胶 乳 ， ｎ再 搅拌 １ ｎ 絮凝 ， ５ｍｉ ， 洗
本工 作采用 少 量 ＭＭＴ 等量替 代炭 黑 Ｎ３ ０ ３，
将 ５ ０ｇ的钠 基 蒙 脱 土 与 １ ０ ０ Ｌ去 离 子水 混 合 ， 烈搅 拌 ５ｈ 沉 降 ２ 强 ， ４ ｈ以上 ， 得 稳 定 的悬 获
蒙脱 土 （ ＭＭＴ） 要 用 于橡 胶 的纳 米 改 性 ， 主 较 小用量 即可使 橡胶 的气 密性 和强伸 性 能 明显 提 高， 但单用 ＭＭＴ往 往达 不到橡 胶实 际应 用要 求 ， 因 此 考 虑 将 ＭＭＴ与 炭 黑 并 用 以 获 取 更 好 的
和 崩花 掉块性 能 。 ］
Ｓ Ｒ １ ０ 以干胶 计 ） 氧化 锌 Ｂ ０（ ，
炭黑 Ｎ３ ０ 变量 。 ３ １ ３ 试样 制备 ．
３ 硬脂 酸 ，
１ 促 进剂 １ 防 老剂 １ 硫 黄 １ ７ ， ， ， ， ． ５ ＭＭＴ 和
（ ） 黑／ １炭 ＭＭＴ／ Ｂ Ｓ Ｒ纳米 复合 材料
硫 化条 件为 １ ０℃ ×ｔ 。 ５ 。 。 （） ２ 炭黑 ／ Ｂ Ｓ Ｒ复 合材料
将 Ｓ Ｒ、 Ｂ 炭黑 Ｎ３ ０和 其 它 配 合 剂 按 常规 混 ３ 炼顺 序 混 炼 ， 化 条 件 同炭 黑 ／ 硫 ＭＭＴ／ Ｂ 纳 米 ＳＲ 复合 材料 。
摘要 ： 采用少量 （ ～５份） ｏ 蒙脱土（ ＭＭＴ） 等量 替代炭黑 ， 察炭黑／ 考 ＭＭＴ／ Ｂ Ｓ Ｒ纳 米复合材料 的硬度 、 伸性 能 、 强 耐磨性能和耐屈挠龟裂性能 。结果表 明， 随着炭 黑／ ＭＭＴ 并用 比的减小 ， 炭黑／ ＭＭＴ／ Ｂ Ｓ Ｒ纳米 复合材 料的拉 伸强
涤 ，０℃ 下干燥 ， 到 ＭＭＴ／ Ｂ 纳 米 复合 材 料 ８ 得 ＳＲ
母 胶 。将母 胶塑炼 后 在开炼 机上 加入 炭黑 和其 它 配 合剂 ， 混炼 胶停放 ８ｈ后在平 板 硫 化机 上硫 化 ，
考察 炭 黑／ ＭＭＴ Ｓ Ｒ 纳 米 复 合 材 料 的 物 理 性 ／Ｂ
能、 耐磨性 能 和耐屈 挠龟裂 性能 。
＊通 讯 联 系人
按 ＧＢ Ｔ ５ ８ １ ９ ／ ２ ～ ９ ８测 试 拉 伸 性 能 ， 伸 速 拉 度 为 ５ ０ ｍｍ ・ｍｉ＿ ， 度 为 ２ ０ ｎ 。温 １℃ 。用 长 沙 仪
表 机 床 厂 ＭＨ一 ４ 阿 克 隆 磨 耗 机 测 试 耐 磨 性 ７型
维普资讯
度 、 裂 强度 和 耐屈 挠 龟 裂 性 能 明 显 提 高 ， 磨性 能 有 所 下 降 ， 降 幅 不 大 。 撕 耐 但 关 键 词 ： 黑 ； 脱 土 ；Ｂ 纳 米 复 合 材料 ； 屈 挠 龟 裂 性 能 炭 蒙 ＳＲ 耐
中 图 分 类 号 ： ３ ０ ３‘３ＴＱ３１ ４ １Ｔ ３． ＴＱ ３ ．８卜 ￣ ３ ．‘ ； Ｑ３ ３１ 卜 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０８０ ２ ０ ） ４０ ２ —４ １０ —９ Ｘ（０ ７ ０—２ １０
性 能 ， 靠炭 黑 的单 一 补强作 用往 往不 够 ， 仅 而将少 量 其它 填料 与炭 黑 并 用 有望 获 得 理 想 的效 果 ， 如 将 三氧化 二 铝和炭 黑并 用可 以提高 材料 的抗 湿滑 性， 降低 滚动 阻力 ； 在载 重车 或工程 机 械轮胎 胎 面 胶 中添加 １ ～３份 芳 香 聚 酰胺 短 纤 维 可 以显 著 改 善胶料 的滞 后 和生 热 性 能 ， 高 轮 胎 的抗 切 割 提
橡
胶
工
业 胶 条宽 １ ． 试 ２ ７ｍｍ， ３ ２ｍｍ， 验 时把 厚 ． 试
２ ２ 耐磨 性能 ． 炭黑／ ＭＭＴ并 用 比对 复 合 材 料 阿 克 隆 磨 耗
量 的 影 响 如 图 １所 示 。
０１ ．０
胶条 粘在直 径 ６ ８ｍｍ、 １ ． 厚 ２ ７ｍｍ、 尔 Ａ 型 硬 邵
炭 黑作 为传统 填料 对橡 胶材料 的高补强 地位
业股 份有 限公 司有 机合 成厂产 品 ； 钠基 蒙脱 土 ， 吉
林 省 四平市 膨 润 土 厂产 品 ； 黑 Ｎ３ ０ 天津 海 豚 炭 ３，
炭黑 有限公 司产 品 。
１ ２ 基 本 配 方 ．
是 难 以取代 的ｎ ， 橡 胶制 品要 获 得 优 异 的综 合 ］但
１ ４ 测 试 分 析 ．
丁苯胶 乳 和 Ｓ Ｒ， 号 为 １ ０ ， 林 化 学 工 Ｂ 牌 ５２ 吉
基 金项 目 ： 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ０ ７ ０ ３ ； 京 科 ５１３０）北 技 新 星 计 划 资 助 项 目（０ ４ ４ ２ ０ Ａ１ ） 作 者 简 介 ： 蔚 （ ９ １） 女 ， 南 新 乡 人 ， 京 化 工 大 学 在 读 赵 １ ８一 ， 河 北 硕 士 研 究 生 ， 要 从 事 橡 胶纳 米 复合 材 料 的 研 究 。 主
维普资讯
第４ 期
赵
蔚 等 ． 黑 ／ 脱 土 ／ Ｂ 纳米 复 合 材 料 的 性 能 研 究 炭 蒙 ＳＲ
炭 黑／ 蒙脱 土／ Ｂ 纳 米 复 合材 料 的性 能研 究 ＳＲ
赵 蔚 吴友 平 ， ， 黄 希 张立群 ， 。
（ 、 京 化 工 大 学 北 京 市 新 型 高 分 子 材 料 制备 与加 工 重 点 实 验 室 ， 京 １０ ２ ； ． 京 化 工 大学 纳 米 材 料 先 进 制 １北 北 ００９ ２北 备 技 术 与 应用 科 学 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 京 １０ ２ ） 北 ００ ９
性能 。
浮液 ， 去沉 淀 ， 定 固形 物质 量 分数 后 ， 一 定 弃 测 取
量 悬 浮液加 入搅 拌釜 中， 入少 量界 面改性 剂 ， 加 搅 拌 ５ｍｉ ， 加入 丁苯胶 乳 ， ｎ再 搅拌 １ ｎ 絮凝 ， ５ｍｉ ， 洗
本工 作采用 少 量 ＭＭＴ 等量替 代炭 黑 Ｎ３ ０ ３，
将 ５ ０ｇ的钠 基 蒙 脱 土 与 １ ０ ０ Ｌ去 离 子水 混 合 ， 烈搅 拌 ５ｈ 沉 降 ２ 强 ， ４ ｈ以上 ， 得 稳 定 的悬 获
蒙脱 土 （ ＭＭＴ） 要 用 于橡 胶 的纳 米 改 性 ， 主 较 小用量 即可使 橡胶 的气 密性 和强伸 性 能 明显 提 高， 但单用 ＭＭＴ往 往达 不到橡 胶实 际应 用要 求 ， 因 此 考 虑 将 ＭＭＴ与 炭 黑 并 用 以 获 取 更 好 的
和 崩花 掉块性 能 。 ］
Ｓ Ｒ １ ０ 以干胶 计 ） 氧化 锌 Ｂ ０（ ，
炭黑 Ｎ３ ０ 变量 。 ３ １ ３ 试样 制备 ．
３ 硬脂 酸 ，
１ 促 进剂 １ 防 老剂 １ 硫 黄 １ ７ ， ， ， ， ． ５ ＭＭＴ 和
（ ） 黑／ １炭 ＭＭＴ／ Ｂ Ｓ Ｒ纳米 复合 材料