炭黑对过氧化物交联聚乙烯性能影响的研究

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N990在低压电线电缆中的应用

THERMAX 牌中粒子热裂解法炭黑（MT 炭黑）的ASTM 编号是N990，是天然气隔绝空气加热到1300℃裂解生成，是由大量球形、椭圆形炭和少量熔接粒子组成，具有粒径大、比表面积小、结构低、容易分散、流动性好、高填充量等特点。

在低压电线电缆的生产中，热裂解法炭黑通常作为一种功能性填充剂被优先使用。

其中加拿大肯卡伯公司生产的热裂解法炭黑，包括造粒级、粉末级、超纯级和非污染级，产品粒子尺寸范围在100－600纳米之间。

图表（ 1）加拿大CANCARB 公司生产的通用型热裂解法炭黑的性能测试项目ASTM 编号Thermax ? N99060目网筛余物最大值（ppm） - 325目网筛余物最大值（ppm） 15.0 325目网筛余物上磁性物（最大值） D-1514-88 5.0 氮表面积 m 2 /g D-6556-91 7-12 DBP ml/100gD-2414-88 44 灰份含量 %（最大值） D-1506-85 0.2 pH 酸碱值D-1512-84 9-11 甲苯萃取量 %（最大值）0.5 加热减量 %（最大值） D-1509-83 0.1 细粉含量 %（装船前最大值） D-1508-84 8.0 粒子硬度克（14X18目网）平均值 30 粒子硬度克（14X18目网）最高值D-5230-92 50绝大多数炭黑都是半导体，其中对橡胶和塑料电导率影响最大的是炭黑的粒子尺寸、结构和孔积率这三种基本特性。

炭黑的其它特性，如挥发物类型、挥发物含量、潮湿度和抽出物，都可能阻止和破坏电子的流动，对电导率产生影响，但不会超过以上三种性能对电导率影响。

较高的结构使粒子间距离减小，增加了粒子聚积度，电子流可以更易沿分子链通过。

所以粒子直径同电阻率之间是正比例关系，而表面积、结构同电阻率之间是反比例关系。

炉黑的粒子较小，聚积度很高，粒子间的间隙度较小，它的电导率高于热裂解法炭黑。

热裂解法炭黑的粒子大，聚积度较低，粒子间的间隙较大，因此中粒子热裂解法炭黑在所有的炭黑中的体积电阻率是最大的。

炭黑复合吸附材料的研究和应用

炭黑复合吸附材料的研究和应用随着人们生活水平的提高和工业化进程的加速，环境污染已经成为一个严重的问题。

特别是在一些工业和城市化的地区，大量的污染物排放已经对空气、水源以及土壤造成了严重的破坏。

这些污染物对人类的健康和自然环境都产生了巨大的影响，因此对于环境保护的需求越来越迫切。

而在环保领域中，炭黑复合吸附材料的研究和应用已经成为一个热门的研究方向。

一、炭黑复合吸附材料的介绍炭黑是一种黑色粉末，其主要成分是碳，由于其密度低、比表面积大、化学惰性好、热稳定性高等特点，被广泛应用于橡胶、塑胶、印刷油墨等行业。

由于炭黑在制造和加工过程中会产生很多的污染物，因此如何处理和利用这些炭黑废弃物就成为了一个重要的环保问题。

其中，炭黑复合吸附材料是一种将炭黑与其他吸附材料组合而成的一种新型复合材料，在环保领域中得到了广泛的研究和应用。

二、炭黑复合吸附材料的制备方法炭黑复合吸附材料的制备方法主要包括物理法和化学法两种。

物理法是将炭黑与其他吸附材料通过混合、压制、烧结等工艺进行组合而成，这种方法的优点是操作简单，成本相对较低，但其吸附效率和吸附容量相对较低。

而化学法是通过化学反应的方式将其他吸附材料与炭黑交联在一起，这种方法可以获得复合材料的化学结构和组成，因此吸附效率和吸附容量相对较高。

但其制备难度和生产成本也相对较高。

三、炭黑复合吸附材料的应用场景炭黑复合吸附材料的应用场景非常广泛，主要包括空气净化、水质净化、废气治理、重金属污染治理等方面。

在空气净化方面，将炭黑作为吸附材料与活性碳、氧化铝等材料组合，能够有效地吸附空气中的有机污染物和VOCs等有害物质。

在水质净化方面，将炭黑与磁性吸附材料、生物质材料等组合，可以有效地去除水中的重金属离子和有害物质。

在废气治理方面，将炭黑作为吸附材料与活性炭、氧化铁等材料组合，可以有效去除废气中的有害气体和颗粒物。

在重金属污染治理方面，将炭黑与泥质、沙子等材料组合，可以有效去除土壤和水源中的重金属离子和有害物质。

耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制

作者简介：赵明德（1969-），男，助理工程师，主要从事橡胶输送带的研发和管理。

收稿日期：2023-08-28我国是钢铁生产大国，在烧结矿、焦炭等高温物料输送过程中，经过处理后大部分物料的温度在300 ℃以下，但仍有小部分物料温度较高，甚至出现明火现象。

为保证生产的安全和使用寿命，不仅要求输送带既耐高温，又要具有一定的阻燃性能。

输送带的耐高温阻燃性能主要取决于覆盖胶的性能，为此，我们研制了耐高温阻燃输送带覆盖胶。

覆盖胶的耐热性能达到了GB/T20021—2017中T4级别的要求，阻燃性能达到了GB/T10822—2014标准中K2级别要求。

本文详细阐述了研制过程。

1　试验1.1　主要原材料二元乙丙橡胶CO054，意大利埃尼公司产品；三元元乙丙橡胶S537-3，韩国SK 公司产品；Sunpar2280石蜡油，美国太阳公司产品。

固体氯化石蜡70、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷等均为市售材料。

1.2　主要仪器和检测设备DLL -5000N 拉力试验机，MDR -2000无转子硫化仪，均为上海德杰仪器设备有限公司产品。

GT -7017高温老化试验箱、滚筒磨耗试验机均为高铁检测仪器有限公司产品。

2　耐高温阻燃覆盖胶配方的研制2.1　胶种的选择我们都知道，橡胶所谓的耐热性就是在高温长时耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制赵明德(山东一诺胶带有限公司，山东潍坊 262600)摘要：介绍了耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制，经优化组合最终确定覆盖胶配方为：乙丙胶CO054/S537-3 70/30，炭黑N220 50，Sunpar 2280/HY209树脂20，阻燃剂十溴二苯乙烷/三氧化二锑/硼酸锌 16/8/7，过氧化二异丙苯/TAIC 6，防老剂MB/MC445 4。

采用该配方生产的输送带耐热性能达到了GB/T20021—2017中T4级别要求，阻燃性能达到了GB/T10822标准K2级别要求。

关键词：耐高温阻燃输送带；耐高温；阻燃；覆盖胶中图分类号：TQ330.12文章编号：1009-797X(2024)03-0021-04文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2024.03.005间热老化作用下保持原有物理性能的能力。

什么是白炭黑？白炭黑在橡胶中的重要指标应用

什么是白炭黑？白炭黑在橡胶中的重要指标应用很多朋友们都知道白色的二氧化硅粉体有个俗名叫白炭黑，但你是否知道它这个称呼的缘由是什么呢？白炭黑与炭黑的关联在了解白炭黑“WhiteCarbonBlack”之前我们应该了解一下与它的名称来源密切相关的炭黑“CarbonBlack”。

人们早在3000多年前就掌握了烧烟制墨技术，但长期以来炭黑的生产技术发展缓慢，直到1872年，世界上才首次出现了炭黑工业的规模生产，同时产生了“CarbonBlack（炭黑）”这一术语，这就是近代炭黑工业的开端。

1912年英国人莫特（Mottee）发现了炭黑对橡胶的补强作用，特别是显著提高轮胎耐磨性能以后，自此炭黑的需求量迅速增长，并逐渐成为橡胶工业不可缺少的原材料。

炭黑作为橡胶工业的补强材料已有百来年历史在第一次世界大战期间，由于生产炭黑的能源材料紧缺，德国开始使用沉淀法生产的白色二氧化硅替代炭黑，而白色的无定型二氧化硅因物性及用途与炭黑相似而得名白炭黑（WhiteCarbonBlack）。

再后来，由于汽车及其运输业的高速发展、炭黑生产用原料的涨价和节能减排的要求，又使白炭黑成为橡胶行业补强材料的佼佼者。

目前，白炭黑用在彩色橡胶制品中可以完全替代炭黑进行补强，满足白色或半透明产品的需要。

轿车“绿色轮胎”及冬季轮胎的制造是白炭黑的拿手好戏，白炭黑用于轮胎，使其获得更低的滚动阻力和改善轮胎的抓地力，从而提高汽车燃油效率。

这些具有高燃油效能等的节能型轮也被称作“绿色轮胎”。

如今我们所说的白炭黑已经不单纯是一种在橡胶配方中用作炭黑的替代品，而是一种X-射线无定形的硅酸和硅酸盐的白色超细粉体的总称，这类粉体材料具有非常广泛的应用，根据制备路线不同，主要分为沉淀法白炭黑及气相法白炭黑两大类。

一．白炭黑的制造白炭黑的制备多采用两种方法，即煅烧法和沉淀法。

煅烧法制备的白炭黑又称为气相法白炭黑或干法白炭黑，它是以多卤化硅（SiClx）为原料在高温下热分解，进行气相反应制得。

POE与EPDM性能的比较

科研开发弹性体,2004202225,14(1):10～13CHINA ELASTOMERICS收稿日期:2003209222作者简介:闫枫(1978-),女,山东青岛人,青岛科技大学高分子科学与工程学院硕士研究生,研究方向为新材料改性。

3基金项目:山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目(02BS052)33通讯联系人,E -mail :yanfeng1978@ 。

POE 与EPDM 性能的比较3闫　枫33,邱桂学,潘炯玺(青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042)摘　要:笔者主要研究了聚烯烃热塑性弹性体POE (Engage8150)和EPDM 的各种静态力学性能,比较了POE 和EPDM 在相同过氧化物用量、相同白炭黑用量补强的情况下两者的力学性能。

结果表明,相同DCP 用量的情况下,POE 的交联程度不如EPDM ,但力学性能不低于EPDM 。

在相同白炭黑用量补强时,POE 除硬度略大于EPDM 、耐磨性略差外,POE 其余各项物理性能均高于EPDM 。

POE 可作为EPDM 的替代材料。

关键词:茂金属聚乙烯;弹性体;POE ;EPDM ;交联中图分类号:TQ 334.2 文献标识码:A 文章编号:100523174(2004)0120010204 EPDM 是20世纪60年代初期发展起来的一种新型合成材料,由于分子主链为饱和结构而呈现出卓越的耐候性、耐臭氧性、化学稳定性等宝贵性能。

EPDM 凭借这些优异性能已成为高分子领域不可缺少的材料,乙丙橡胶在合成橡胶中仅次于丁苯、顺丁、异戊而居第四位[1]。

POE 的分子主链结构与EPDM 类似,也为饱和结构,由于采用了限定几何构型技术,使得POE 的分子支链可人为的进行控制[2],茂金属催化剂使得POE 又具有窄的分子量分布。

因此,POE 在具有EPDM 优异性能的同时某些性能还要超过EPDM ,在将来,POE 可作为EPDM 的替代材料来使用。

炭黑相互作用对未硫化／硫化SBR胶料线性和非线性粘弹性的影响

粘弹性、加工性和挤出膨胀率的影响。通常，炭黑填充橡胶胶料能够通过阻尼来消耗变形期间施加的机械能的主要部分，这取决于炭黑一炭黑相互作
因于橡胶链的弹性记忆，而后者则是基于涉及链
的物理缠结和炭黑与橡胶基质问相互作用的两种现象。不过，硫化后松弛应力直接受交联键形成
ＧＬ—Ｇ厂（），（）（１）
式中，是炭黑的体积分数，厂（）和厂（Ｊ）代表炭黑粒子和炭黑一橡胶相互作用对模量的影响。在假定炭黑一橡胶附着极好的前提下，Ｇｕｔｈ和Ｇｏｌｄ
应变而下降，与炭黑的补强效应或温度等条件的
变化相关。此外，ｔａｎ８（／Ｇ）在应变上升时增
大，动态变形被耗散。
示意图１ “ 标准线性固体 ”（ＳＬＳ）模型
在低应变下，橡胶胶料呈现线性粘弹区（ＬＶＥ）。在该区域内，复数模量有一个与应变无
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表示为Ｇ；而在测试结束时，Ｇ（￡）将会等于Ｇ。在这一模型中，ｒ是由Ｇ（）一ｏ．６３Ｇｕ时的时间估算而得。橡胶胶料的应力松弛现象具有粘弹性
质，对于硫化和未硫化胶料，可能会受到炭黑的用量及品种等变量的影响。不过，鉴于炭黑填充橡胶胶料的粘弹行为十分复杂，文献中对这些胶料

老化温度和炭黑填充量对SBR和NBR老化性能的影响

图 3 不同温度下硫化胶的 300%定伸应力与炭黑用量的关系
图 4 不同温度下硫化胶拉断伸长率与炭黑用量的关系
图 5 老化温度对炭黑填充硫化胶硬度的影响
图 6、图 7 所示为不同温度下 ( 25 、70 、 100 、125 ) 炭黑填充 SBR、NBR 硫化胶的压缩应力应变曲线。结果表明, 在 125 下, 橡胶压缩强度低于其他温度下的值, 但这种差距并不显著, 这是因为橡胶的老化过程导致了分子链的断裂。
采用老化烘箱对 SBR 和 NBR 试样进行老化, 试片放置于预热到试验温度的烘箱中, 调节烘箱温度( 70 、100 或 125 ) 。老化结束后, 取出试样置于平面冷却至室温。力学性能测试前试样放置时间 16h ~ 96h, 哑铃型试样拉伸试验按 AST M D412 进行; 压缩试验按 AST M D695, 硬度按 A ST M D676 测试, 试样为圆柱形, 直径 12m m, 高度 25m m。
因此, 人们就填料对橡胶强度、压缩性能、硬度特性的影响开展了大量研究。Mandal 等研究了炭黑用量对两种聚合物( NBR、SBR) 硬度特性的影响, 研究中采用了两种不同的硫化体系, 结果表明, 两种硫化体系胶料硬度均随炭黑用量增加而线性上升。Nunes 等拓展了 Mandal 的研究, 对两类沉淀法白炭黑填充聚氨酯弹性体硬度进行了研究, 与预期结果相似, 硬度随白炭黑用量的增加而提高。
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炭黑对橡胶性能的影响

炭黑对橡胶性能的影响1.炭黑作为橡胶的补强剂,提高模量,断裂强度,耐磨性等具有重要作用;2.炭黑对橡胶的熔体剪切粘度,拉伸粘度有重要影响,因此对加工行为有重要影响;3.不同种类的炭黑具有不同的性质,如比表面积,结构性等,对橡胶的影响各不相同,因此,需要考察炭黑对拉伸性能的影响.炭黑对丁苯橡胶拉伸粘度的影响从图可见，该曲线与聚乙烯、聚苯乙烯熔体的拉伸流动曲线有区别，即使在最低的ε =1.8×10-4s-1也没有稳态粘度的趋势，反而持续上升，这是应变硬化的结果。

不存在稳态粘度,橡胶在外力拉伸作用下发生结晶,导致拉伸粘度提高.炭黑用量对丁苯橡胶拉伸流动的影响图(a)1.炭黑用量增加，拉伸粘度升高，2.在较低的伸长率下断裂。

图(b)1.拉伸粘度随炭黑用量减小和拉伸速率增大而降低，2.同时随拉伸速率增大，不同炭黑用量的胶料之间，其粘度差别缩小，这与炭黑用量对剪切粘度的影响所得结果相似。

这可能与在高应变速率下炭黑网络受破坏有关。

在炭黑用量、结构性相同的条件下，炭黑表面积对丁苯橡胶拉伸粘度的影响如图所示：从图可见，随着炭黑表面积增大(N234＞N347＞N351＞N550)，粘度增大。

在炭黑用量相同，表面积相近的条件下，炭黑结构性对拉伸粘度的影响如图所示: 从图可见，随着结构性增高(N347＞N330＞N326)，拉伸粘度有所提高，但流动曲线形状不变。

炭黑表面积和结构性对丁苯橡胶拉伸流动的影响1.从上述结果可见，表面积大的炭黑，其胶料在拉伸流动过程中易产生我们需要的应变硬化效应，而结构性的改变，对应变硬化效应影响很小。

据此，科顿等建议，‘采用结构性较低而表面积较大的炭黑(如低拉伸中超耐磨炉黑N231)较好。

2.因为结构性低，有效体积较小，剪切粘度较低，而表面积较大(粒径小)则拉伸应变硬化效应较强。

这样的混炼胶对某些加工过程有利．中岛认为，对于炭黑与橡胶之间的混炼，希望产生应变硬化，以便分散。

为此，耍提高密炼机转子的转速，并且转子凸棱与室壁之间的间隙要小些，采用低温或分段混炼。

炭黑改性对炭黑_高密度聚乙烯体系电性能稳定性的影响

复合材料学报第25卷　第4期 8月　2008年A ct a M ateri ae C om p o sit ae Sini c aVol 125No 14August2008文章编号:100023851(2008)0420013205收稿日期:2007209205;收修改稿日期:2008201202基金项目:浙江省科技计划重点科研工业项目(2005C21049)通讯作者:沈　烈,副教授,主要从事高分子复合材料研究　E 2mail :shenlie @炭黑改性对炭黑/高密度聚乙烯体系电性能稳定性的影响沈　烈3,钱玉剑,楼浙栋(浙江大学高分子科学与工程学系,杭州310027)摘　要:　采用熔体共混法制备了炭黑(CB )/高密度聚乙烯(HDPE )导电复合材料。

研究了硝酸氧化对CB/HDPE 导电复合材料正温度系数(PTC )、负温度系数(N TC )效应和电性能稳定性的影响。

结果表明,填充氧化炭黑(CB 2O )提高了CB 2O/HDPE 体系的电性能稳定性和PTC 强度,部分消除或降低了复合材料的N TC 效应。

而CB 2O/HDPE 体系的室温电阻率比CB/HDPE 体系只增加了0.3个数量级,但比经过交联处理的CB/HDPE (CB/crosslinked 2HDPE )体系降低了1个数量级。

CB 2O/HDPE 复合材料性能的改善主要是由于CB 经氧化后,表面羧基、羟基等极性基团含量增加,抑制了CB 粒子高温时的自团聚作用,减弱了体系的N TC 效应;同时CB 表面微晶晶界处导电性较差区域的减少,提高了CB 的导电性,并且CB 2O 表面大量孔洞和裂缝的形成,增强了CB 2O 与HDPE 的物理吸附作用,提高了复合材料的电性能稳定性。

关键词:　炭黑改性;电性能稳定性;PTC 效应;N TC 效应;导电复合材料中图分类号:　TQ327.4 文献标志码:AE ffect of carbon black modif ication on the electrical reproducibilitybehavior of CB/H DPE compositesSH EN Lie 3,Q IAN Yujian ,LOU Zhedong(Department of Polymer Science and Engineering ,Zhejiang University ,Hangzhou 310027,China )Abstract :　The carbon black (CB )or oxidative carbon black (CB 2O )filled high 2density polyethylene composites were prepared by melting blending.The influence of CB oxidation on the positive temperature coefficient (PTC )behavior ,negative temperature coefficient (N TC )behavior and the electrical reproducibility of CB/HDPE and CB 2O/HDPE composites were studied.It is shown that the N TC effect is decreased or even eliminated ,the electrical reproducibility is improved and the PTC intensity is enhanced by CB oxidation.It is also revealed that the room temperature resistivity of CB 2O/HDPE is increased by only 0.3order compared with CB/HDPE ,but is lower by one order than that of crosslinked CB/HDPE.The results are due to the increase of the polarity on the surface of CB 2O ,which is induced by the increase of the carboxyl and hydroxyl.Thus the agglomeration of CB 2O at high temperature is restricted and the N TC effect of the composites is decreased.On the other hand ,the reduction of the poor electrical conductive regions at boundaries of the crystallites on the surface of CB improves the electrical conductivity of the composites and the strong physical adsorption interaction between CB 2O particles and HDPE improves the electrical reproducibility of the composites.K eyw ords :　carbon black modification ;electrical reproducibility ;P TC effect ;N TC effect ;conductive polymercomposites 导电高分子复合材料因具有电阻正温度系数(Po sitive temperat ure coefficient ,P TC )效应、质量轻、易加工成各种复杂的形状、化学稳定性好和电导率可调节范围大等特点而作为自限温加热电缆、过电流保护元件、传感器、微型开关等产品,在电子电器、汽车、计算机、医疗器械等诸多领域得到了广泛的应用[126]。

助交联剂对过氧化物硫化三元乙丙橡胶／白炭黑胶料物理机械性能的影响

胶，然后加入沉淀白炭黑，７炼，之后加入ＤＰ昆Ｃ
２１１助交联剂的交联机理．．助交联剂一般是具有多个双键官能团的有机化合物，如果以Ｑ代表助交联剂，Ｐ代表聚合物，
ｋ代表助交联反应速度常数，ｋ代表ｐ裂解反ｃｓ一应速度常数，则在过氧化物和助交联剂的交联反
和各种助交联剂，混炼均匀，调整开炼机辊距至Ｉｍｍ以下，薄通５次，调大辊距，打卷，出片，胶
料停放１ｈ２以上，返炼。硫化试样采用电热平板硫化机制备，硫化温度为１０ ℃，硫化时间选取７
所生成的聚合物自由基又比较稳定，以三官能团丙烯酸酯为例，助交联剂的助交联反应过程如
酯用量增大，胶料的焦烧安全性提高，其用量在０～２之间，ＥＤ／份ＰＭ白炭黑胶料的硫化速度加快，压缩永久变形明显减小。当ＤＰＣ用量为ｌ时，ＥＤ／份ＰＭ白炭黑胶料具有良好的
力学性能，压缩永久变形随ＤＰＣ用量增大而减小。
联密度增大，压缩永久变形明显下降，说明其具
《广东橡胶》２１年第１期０１２
３
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（）ＨＶ２ｃＡ．
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图１几种助交联剂的结构式
（５）１１１ｍ，法国克雷威利公司产；２℃ ．０ｇｃ～三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（ＭｒＡ，牌号ＴＰＭ）Ｓ３０Ｓ，数均分子量３８Ｒ５ＨＣ３，密度（ｓ）．６２１０１ｏｃｇｃ，法国克雷威利公司产；Ｎ，一苯基ｍＮ间双马来酰亚胺（Ａ２，三烯丙基异氰脲酸酯Ｈ）Ｖ一（ＡＣ，液体，广州金昌盛科技有限公司提供。ＴＩ）

炭黑对环境和人体健康的影响和评价

炭黑对环境和人体健康的影响和评价炭黑是一种常见的工业原料，被广泛用于橡胶、塑料、涂料等领域。

它具有优良的抗氧化、耐久性和导电性能。

然而，随着工业的不断发展，炭黑的生产和使用也带来了环境和人体健康方面的问题。

炭黑对环境的影响
炭黑是一种颗粒物，其生产和使用都会对环境造成影响。

首先，炭黑生产过程中产生的氮氧化物和二氧化硫等气体会污染大气。

其次，炭黑的生产和使用也会产生噪音和振动，影响周围居民的生活。

此外，炭黑生产企业也会产生大量的废水和废气，对环境造成严重的污染。

炭黑对人体健康的影响
炭黑是一种致癌物质，对人体健康有害。

长期接触炭黑会引发呼吸系统疾病，如支气管炎、肺结核、肺癌等；还会导致皮肤炎、眼炎、过敏等症状。

同时，炭黑也会对身体的内分泌系统产生影响，长期接触会导致生殖系统疾病、荷尔蒙失调等问题。

评价炭黑的使用
尽管炭黑存在一些负面影响，但它也有着广泛的应用和价值。

例如，炭黑作为橡胶和塑料的填充剂，能够提高其硬度、耐磨性和强度，并延长其使用寿命；炭黑作为涂料的着色剂，能够增加其耐光性和耐候性；炭黑还被用于生产电池、半导体、涂料、润滑油等。

因此，我们需要在使用炭黑的同时，加强对其生产和使用过程的监管，减少其对环境和人体健康的危害。

企业需要控制废气、废水等排放，加强管理环保，以减少环境的受损。

消费者也要选择合格、安全的产品，以降低自身的健康风险，同时提高环保意识，共同维护生态环境。

科琴黑对聚乙烯氢氧化铝材料热稳定性和阻燃性能的影响

１３试样制备
科琴黑与氢氧化铝在７０ ℃ 温度下于鼓风干燥箱
干燥４ｈꎬ 干燥后的原料与聚乙烯按照表１的比例加
ｂ－１０００００倍
图１科琴黑的ＴＥＭ图像
Ｆｉｇ１ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＫＢ
入哈克转矩流变仪中ꎮ 加工温度为１８０ ℃ ꎬ 在６０ｒ /
ｍｉｎ的条件下熔融共混８ｍｉｎꎮ 将共混产物剪成小块ꎬ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｙｏｆＰＥ / ＡＴＨｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ ａｎｄｉｔａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅꎻ ＫｅｔｊｅｎＢｌａｃｋꎻ ＭｅｔａｌＨｙｄｒｏｘｉｄｅꎻ ＦｌａｍｅＲｅｔａｒｄａｎｃｙ
司ꎻ 科琴黑 ( ＫＢ) : ＥＣ６００ＪＤꎬ 荷兰阿克苏诺贝尔公
仪按照ＩＳＯ５６６０－１: ２０１５标准进行ꎬ 热流５０ｋＷ /
Ｎａｂａｌｔｅｃ公司ꎮ
２结果与讨论
司ꎻ 氢氧化铝 ( ＡＴＨ ) : ＡＰＹＲＡＬ１２０Ｅꎬ 德国
１２仪器与设备
Ｔｈｅｒｍａｌ￣Ｈａａｋｅ旋转流变仪: Ｒ６００ꎬ 德国Ｔｈｅｒ￣
塑料工业
ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ
１２８
第４９卷第２期
２０２１年２月
科琴黑对聚乙烯 / 氢氧化铝材料热稳定性和阻燃
性能的影响 ∗
沈海峰１ ꎬ 郭瑞丰２ ꎬ 冉诗雅１ꎬ∗∗
(１. 浙大宁波理工学院高分子材料与工程研究所ꎬ 浙江宁波３１５１００ꎻ
２. 博格华纳排放系统 ( 宁波) 有限公司ꎬ 浙江宁波３１５１００)

三种TPV弹性体的热氧老化性能研究

三种TPV弹性体的热氧老化性能研究叶林铭阳范文肖鹏陶四平（金发科技股份有限公司产品研发中心聚烯烃部）摘要：通过热氧加速老化的方法系统地研究了橡塑比例、橡胶填充油的热稳定性、炭黑及硫化体系等因素对动态硫化PP/EPDM共混物热塑性弹性体(TPV)热氧稳定性的影响。

通过对老化前后试样的力学性能变化进行对比发现：由于制备TPV所用的EPDM所充的油热稳定性较差，在热氧老化初期就出现大量的析出，使TPV的热氧稳定性严重下降，因此选用热稳定性高的橡胶填充油是制备高性能TPV的必要条件；TPV的橡塑比例越高，其热氧稳定性越好；同时，黑种的加入会一定程度的降低TPV的热氧稳定性；由于硫化机理的局限，过氧化物硫化体系制得TPV的热氧稳定性要比酚醛树脂硫化体系的差；关键词：TPV、动态硫化、热氧老化、橡塑比例动态硫化共混是指在橡塑共混过程中，同时进行橡胶相的硫化、剪碎及均匀分散，从而形成具有独特海岛结构的热塑性弹性体的生产技术。

利用此技术制备出来的热塑性弹性体具有优异的强度、弹性、耐疲劳性、耐油性等诸多优点，其独特的海岛结构也赋予了TPV可反复加工、可循环利用的特性。

因此，TPV被广泛应用于汽车、电子电器、建筑、消费用品和集装箱密封等日常生活的各个领域。

在送样的过程中，我们深深的体会到热氧稳定性是评价TPV性能的一个举足轻重的指标，其好坏往往触动着客户的每一根神经。

然而，国内外鲜有关于研究TPV热氧老化行为的影响因素和如何提高其热氧稳定性的报道。

通过热氧加速老化的方法系统地研究了橡塑比例、橡胶填充油的热稳定性、炭黑及硫化体系等因素对TPV热氧稳定性的影响，为制备耐热老化TPV起着必不可少的指导作用。

1 实验部分1.1 原材料硬度为50A 、60A 、85A、35D、40D、55D的TPV，橡塑比例5/5、4/6、3/7、2.5/7、2/8、1/9 的TPV均为自制；硫化剂、硫化助剂、填料、黑种和抗氧剂均为市售产品。

EPDM胶料的性能研究__白炭黑补强EPDM胶料

白炭黑的粒度大致与中超耐磨炭黑相同, 但白炭黑补强 EPDM 胶料的拉伸强度、定伸应力、耐磨性和耐疲劳性等均比炭黑补强 EPDM 胶料差, 尤其是用 H-i Sil 255 和 TS3 透明白炭黑补强的 EPDM 在压缩疲劳试验中均发生了破裂现象, 这主要缘于炭黑和白炭黑具有不同的特性。白炭黑与炭黑相比, 比表面积更大, 粒子间互相聚集的趋势更大; 同时白炭黑与橡胶间的相互浸润性也较差, 其粒子表面硅羟基间的作用很强, 这两方面均不利于白炭黑在橡胶中的分散, 导致橡胶中存在大量的白炭黑二次聚集体。此外白炭黑表面吸水性强, 对硫化促进剂有吸附作用, 延迟硫化, 造成白炭黑粒子周围橡胶的交联密度较低, 降低了应力传递效率。这些原因造成白炭黑补强 EPDM 胶料的强度较低。在动态压缩疲劳实验中, 橡胶中大量白炭黑的二次聚集体迅速遭到不可恢复性破坏, 导致橡胶压缩变形较大, 生热很高, 最终发生疲劳破坏。
胶料的硫化温度均为 160 e 。 113 白炭黑的表面处理
白炭黑的表面改性处理分为现场改性处理和预处理改性, 方法如下。
( 1) 白炭黑的现场改性处理直接将偶联剂加入胶料中, 在混炼中偶联剂才开始与白炭黑表面相接触, 进行改性。具体分为 A 和 B 两种方法: A) 在开炼机上, 先加入偶联剂混炼均匀后, 再加入白炭黑, 混炼均匀, 混炼温度为 30~ 50 e ; B) 先按 A 方法进行混炼, 然后将此胶料在 160 e 的双辊开炼机上高温返炼 5 min, 下片冷却后再加入其它配合剂。
中, 使用 H-i Sil 255 补强的效果最好, TS3 透明白炭黑次之, 蓟县白炭黑最差。这表明, 白炭黑
品种对补强橡胶的最终性能有决定性的影响。目前, 国内白炭黑在品质( 粒度、结构性、表

改性炭黑对NR和SBR硫化胶性能的影响

９
３；Ｂ５２ＴａｏＳＲ１０）台湾合成橡胶）ＳＲ１０（ｉｌＢ５２，ｐ
公司产品；Ｂ１６Ｚｏ公司产品；黑，ＳＲＮＳ１，ｅｎ炭
Ｈｉｅａｂｎ公司产品；ＴｅｈＣｒｏ氧化锌，ｏｒｊＳａｓＧｄｅｏｐ
撑的程度。在实验室，性炭黑成功地消除了橡胶混炼改期间的操作油添加步骤。人们预期改性炭黑的工业应用能大量节省相关的运输、贮存和处置费用。
柔软的橡胶基质后提高了刚性。它涉及到流体动
力学效应、形状因素以及有时橡胶会吸留到填料聚集体的空隙处。尽管补强程度取决于硬微区的
另外，使用改性炭黑能提高密炼机产量，炭黑分散
性也改善了。改性炭黑在从橡胶胶料中消除了致癌芳香油方面又迈出了一步。上述因素相结合使得我们对研究含不同宏观
和微观结构的胶料硫化性能有了兴趣。
形状及其与弹性体基质的相互作用，橡胶补强但
经过近５Ｏ多年的大量研究，们对橡胶补强人已有了总体了解。充分理解了硬微区混入到相对
性能小幅下降。另一方面，观察到，还由于存在长脂肪链，黑的分散有所改善。总之发现，炭提高硫
化胶性能的关键取决于基质聚合物链对脂肪链支
的基本要求是硬微区的尺寸应小于ｌｍ。通常＃认为，补强程度是橡胶分子与炭黑的各种官能团和自由基间的物理锚接和化学结合的结果。然而，在这一领域的研究中也普遍存在不同的意见。

炭黑作为氧化剂的研究和应用

炭黑作为氧化剂的研究和应用炭黑是一种碳元素的粉末状材料，具有很高的比表面积和化学活性。

在研究领域中，炭黑经常被用作一种氧化剂。

本文将介绍炭黑作为氧化剂的研究和应用。

一、炭黑作为氧化剂的定义炭黑作为氧化剂是指其在反应中能够氧化其他物质，使其发生化学变化。

炭黑作为氧化剂时常被用于研究化学反应中的氧化作用。

二、炭黑作为氧化剂的研究背景炭黑作为氧化剂的研究可以追溯到很早以前。

在光化学研究中，炭黑可以作为一种电子受体，参与到复杂的化学反应中。

同时，炭黑作为氧化剂的研究也得到了广泛的关注。

近年来，随着炭黑材料的制备和化学研究的进一步发展，炭黑作为氧化剂的研究也呈现出了前所未有的发展态势。

三、炭黑作为氧化剂的应用1. 金属氧化物的制备炭黑作为一种氧化剂，在金属氧化物的制备中起到了重要的作用。

例如，可以将黄铜和硒化亚铜加热到500℃左右，炭黑作为氧化剂参与其中，氧气和二氧化碳会在反应过程中不断发生变化。

最终，可以得到质量纯度较高的氧化亚铜和硒化铜。

此外，炭黑还可以与其他金属物质反应，从而制备出一系列有用的金属氧化物材料。

2. 理化性质的研究炭黑作为一种氧化剂，还可以被用于研究材料的理化性质。

例如，可以将一些纳米碳材料加入到水中，然后向其中加入炭黑。

在一定的条件下，炭黑可以促进纳米碳材料的氧化反应。

这种反应可以使得纳米碳材料的表面化学性质发生显著的变化。

通过这种方法，可以更深入地了解一些新型材料的性能和特点。

3. 电化学反应的研究炭黑作为氧化剂在电化学反应中也有广泛的应用。

例如，可以将炭黑和一些电解质混合在一起，经过充分的搅拌和反应后，可以得到一种具有优异电化学反应性能的材料。

这种材料可以用于电池、半导体器件等领域。

四、炭黑作为氧化剂的研究进展随着炭黑的制备技术和研究方法的不断改进，炭黑作为氧化剂的研究也取得了一系列重要的进展。

例如，在一些新型材料的制备和性能研究中，炭黑作为氧化剂被广泛应用。

同时，一些新型的炭黑材料，如活性炭黑和氧化活性炭黑，具有比传统炭黑更高的活性和性能，被应用于广泛的领域，如环境治理、催化剂制备等。

炭黑性质对胶料焦烧性能的影响

炭黑性质对胶料焦烧性能的影响1 前言炭黑是橡胶工业主要的补强剂和填充剂，特别是对轮胎起着非常重要的作用。

炭黑是仅次于生胶的第二位橡胶原材料，不加炭黑的纯丁苯橡胶的硫化胶，其强度很低，没有实用价值。

当加入适当的炭黑后，其硫化胶的强度提高10倍多。

典型的轿车胎中，一般需要用4-5个炭黑品种，用量约占轿车胎总重量的25%-30%。

炭黑加入橡胶后，可以改善胶料的性能，如提高轮胎的耐磨性、抗湿滑性，极大提高轮胎的行驶里程。

但是在胎面胶加工过程中，高表面积、高结构及高配合量的炭黑加入又会增加胶料发生焦烧的危险性，如何在胎面胶中使用高配合量的炭黑，既不降低胶料的性能，又会降低轮胎的成本，是橡胶工作者应关注的问题，本文仅从炭黑的性能指标方面探讨炭黑对胶料焦烧性能的影响。

2 炭黑性能指标对胶料焦烧性能影响依据胶料的焦烧是指胶料在存放或操作过程中产生早期硫化的现象。

配合炭黑的胶料在加工过程中(如挤出、压延等)，胶料因生热而有可能发生焦烧。

炭黑在硫化反应时的作用如同催化剂，使硫化起始反应更快发生。

炭黑在硫化反应中主要影响项目有焦烧时间、硫化速度及最大扭力距。

炭黑的比表面积、结构、表面酸碱性、表面活性均影响胶料的焦烧时间及硫化速率。

炭黑比表面积越高，结构性越高，胶料的焦烧时间越短，硫化速度越快;炭黑的表面酸碱度(pH值)越低，焦烧时间越长，硫化速度越慢，槽法炭黑具有迟延硫化的作用，一般不易引起焦烧。

炉法炭黑呈碱性，具有促进硫化作用，容易引起焦烧;炭黑的表面活性越高，焦料的焦烧时间越长，硫化速度越慢。

3 实验3.1 同品种炭黑，不同的表面积、结构、PH值和挥发份的N220炭黑对胎面胶料焦烧时间的影响配方示例:(质量份)天然橡胶60，顺丁橡胶40，硫黄1.4，促进剂MBS 0.8，氧化锌4.0，硬脂酸2.0，防老剂PANA1.0，防老剂CPPD 1.0，防老剂BLE 1.0，石蜡1.0，N220炭黑70，操作油10，防焦剂PVI(选用)。

HNBR的硫化与粘弹性能——炭黑填充量对性能的影响

致密的结合橡胶结构更完善，碍了炭黑表面上阻
１０
橡胶参考资料
２１０１年
尼因子最大，随着炭黑的加入尤其是在低剪切应
变时逐渐减小，ｎｔ的减小源于胶料储能模量的ａ
黑用量的增加而增大，与填料的补强效应完全这相符。换句话说，就是工艺性能由于流体动力学补强效应（固体填料粒子引起的流动阻碍；胶即橡
什么在高填充胶料中观察不到ＬＶＥ的原因。
阻尼因子（ａ￣的测试结果如图２所示。很ｔｎ）明显，所有胶料的阻尼因子都随应变振幅的增大而增大，是由于不稳定的三维填料网络破坏时这分子滑移而造成能量耗散的缘故，现象有时被该认为是一种滞后过程。很明显，填充胶料的阻未
用硫黄／硫黄给予体硫化，竟采用哪种体系主要究
取决于其主链的不饱和度以及产品性能要求。实验室进行的对比研究表明，氧化物硫化胶具有过良好的压缩永久变形和耐热性。尽管ＨＮＢ属Ｒ
自Ｂｈｙｒ化学（国）限公司（国曼ｅｎＭｅｅ泰有泰
扭矩开始扭矩上升２个单位对应的时间，化时硫间（ｃ）硫化程度达到９时的时间，大与ｔ。为。０最
最小扭矩差（Ｓ）来显示交联密度。Ａ用