木质素／白炭黑并用对胶管胶料及镀铜钢丝粘合性能的研究

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白炭黑表面改性对NR

白炭黑表面改性对NR/BR硫化胶性能的影响∙作者：曹奇崔蔚贾红兵文威刘卫东胡学清∙关键词：白炭黑,表面改性,偶联剂,表面活性剂,硫化胶,物理性能,老化∙概述：∙摘要:研究了10种偶联剂和3种表面活性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶性能的影响。

试验结果表明,不同表面改性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶物理性能的影响程度大小顺序为:硅烷类偶联剂>钛酸酯类偶联剂>表面活性剂。

其中硅烷类偶联剂的改性效果优劣顺序为:KH 550>KH 846>KH 590>KH 560,带胺基和磷酸酯基团的偶联剂具有较好的抗老化作用;钛酸酯类偶联剂的改性效果优劣顺序为:NDZ-311w>NDZ-102>NDZ-201>NDZ-311>NDZ-401>NDZ-101;表面活性剂的改性效果优劣顺序为:ATAC>T-40>ABS。

∙内容：∙炭黑是橡胶制品的重要补强剂。

近年来,随着能源日益紧张,人们越来越重视无机填料对橡胶的补强效果,特别是白炭黑对橡胶的补强作用。

然而由于白炭黑的表面极性和亲水性较强,与烃类橡胶的相容性不如炭黑好,若在橡胶中大量填充,不仅降低了补强效果,而且胶料的定伸应力、压缩变形、生热、磨耗及加工工艺性能均不如炭黑填充胶料。

为了提高白炭黑与聚合物之间的相容性,增大界面间的相互作用活性,通常采用表面改性剂对白炭黑进行改性。

本工作系统地研究了10种偶联剂和3种表面活性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶物理性能的影响。

1实验1.1 原材料NR,1号烟胶片,马来西亚产;BR,齐鲁石化公司产品;沉淀法白炭黑,南京橡胶厂提供。

偶联剂:γ-胺基丙基三乙氧基硅烷(KH 550)、γ-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(KH- 560)、双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物(KH-846)、乙烯基三叔丁基过氧硅烷(KH -590)、异丙基十二烷基苯磺酰钛酸酯(NDZ-101)、异丙基(3-二辛基磷酸辛氧基钛酸酯)(NDZ-102)、异丙基三(丁基甲十焦磷酸酯钛酸酯)(NDZ-201)、双(二辛基磷酸酯)含氧乙酸钛酸酯(NDZ-311)、双(二辛基焦磷酸酯)含氧乙酸钛酸酯(NDZ-311w)、四异丙基双(二月桂亚磷酸酯)络钛酸酯(NDZ-401),南京曙光化工厂产品。

镀铜钢丝帘线骨架输送带粘合胶配方的研究

表２氧化锌和硬脂酸用量对胶料性能的影响
表１Ｎ／ＢＲＳＲ并用比对胶料性能的影响
项目
硫化仪数据（５１０℃ ）
老化条件为１０℃ ×１０ｍｉ。胶料其余各项性５５ｎ
特公司产品；合剂Ｒ和Ｒ常州曙光化工厂粘ＦＡ，
产品。１２主要设备与仪器．
能均按相应国家标准进行测试。２结果与讨论
２１主体材料．
ＸＫ１０型开炼机，海橡胶机械厂产品；一６上
随着国外镀铜钢丝帘线的引进和使用，镀铜
钢丝帘线骨架材料正在引起输送带行业的重视。
１３试样制备．
胶料在开炼机上进行混炼，温为（０）辊５ ±５ ℃，混炼工艺为：与ＳＲ混炼均匀后，辊距ＮＲＢ将调至０５－．。＂０６￣ｍｍ，薄通２次；然后将辊距调至２～
３ｍｍ，依次加入小料、强剂、合剂和硫黄等补粘
（每种料吃完后，右割刀４左～５次）再将辊距调；
至０５．．～０６ｍｍ，向割刀８次；辊距调至３纵将～
的粘合胶配方进行研究。
１实验１１主要原材料．
在国内，有关镀铜钢丝帘线与橡胶的粘合只是在轮胎行业有深入的研究，输送带的使用要求和而
加工性能决定了用于轮胎的钢丝粘合胶并不适用于输送带。为满足输送带的加工特性和使用要求，本工作对镀铜钢丝帘线作为输送带骨架材料

特种气相法白炭黑在天然橡胶中的应用研究

特种气相法白炭黑在天然橡胶中的应用研究陈平，晏美娟，黄自华（株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲 412007）摘要摘要：：本文研究了一种新型易分散、低活性的白炭黑在天然橡胶中的应用情况，并按照试验配方研究了对天然橡胶常规性能、撕裂强度、压缩永久变形、曲挠疲劳、脆性温度及回弹性能的影响规律，得出了在天然橡胶中加入特种气相法白炭黑的最佳用量。

研究还发现特种气相法白炭黑可以显著提高天然橡胶的疲劳寿命高达50%，这对一些对疲劳寿命有很高要求的橡胶制品如减震件是很有意义的。

关键词关键词：：特种气相法白炭黑1. 概述概述气相法白炭黑是利用卤硅烷经氢氧焰高温水解制得的一种无定形二氧化硅产品，其原生粒径在7～40 nrn 之间，比表面积一般大于100 m 2／g ，SO 2含量不小于99．8％，是一种极其重要的无机纳米粉体材料；由于具有优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、塑料、电子、涂料、胶粘剂和密封剂等领域得到广泛的应用。

自1941年德国Degussa 公司成功开发出气相法白炭黑的生产技术以来，目前全球的气相法白炭黑总产量已超过150 kt ／a ；而且生产高度集中，主要由德国Degussa 、Wacker ，美国Cabot 及日本Tokuyama 等少数几家公司控制着全球市场[1]。

气相法白炭黑在硅橡胶中的用量非常大，尤其是在热硫化硅橡胶中，其添加量可达40％～50％。

虽然沉淀法白炭黑也可作为硅橡胶的补强填料使用，但由于吸水性和杂质含量较高，导致用其填充的硅橡胶的电性能、耐热性等不如用气相法白炭黑填充的硅橡胶；因此，气相法白炭黑在该应用领域中占据着主导地位[1]。

经论文检索，有关气相法白炭黑在天然橡胶中的应用研究较少，考虑原因是，一方面，作者简介：陈平（1974-），男，甘肃庆阳人，毕业于青岛科技大学橡胶工程专业，北京化工大学在读工程硕士，工程师，现从事减振橡胶产品的配方设计工作。

气相法白炭黑本身制造成本较高，价格较贵，限制了其在天然橡胶中的应用；另一方面，气相法白炭黑因其结构较高，粒径较小，气相法白炭黑表面含有大量的羟基，表面极性和亲水性较强，与烃类橡胶分子的相容性不如炭黑好，在橡胶中填充时分散不佳，会影响补强效果，并使加工性能变差[2]。

木质素的结构与应用

第51卷第5期辽宁化工 Vol.51，No. 5 2022年5月 Liaoning Chemical Industry May，2022基金项目：山东科技大学2021年度“课程思政”教育改革项目（项目编号：KCSZ202121）；山东科技大学2020年度在线课程建设项目（项目编号：ZXK2020067）。

收稿日期： 2021-10-21木质素的结构与应用江源，张佰庆，李桂江（山东科技大学化学与生物工程学院，山东青岛 266590）摘要：木质素一种含量丰富的天然芳香族聚合物，具有循环再生、价格低廉的优点，可以作为化学高分子材料、高附加值化学品、生物染料等制备原料，但由于天然木质素分子量大、结构复杂等原因不能直接利用，而改性木质素特性优异，极大地拓宽了应用领域。

简要介绍了木质素的基本结构单元及结构单元之间的连接方式，重点阐述了改性对木质素各性能的影响，以及改性后的木质素在分散剂、粘合剂、吸附剂、生理生化、农业、制备小分子产物等方面的应用研究进展，具体分析了应用受限的原因并展望了其应用前景。

关键词：木质素；环保；结构；改性；应用中图分类号：O636.2 文献标识码： A 文章编号1004-0935（2022）05-0655-07木质素是一种天然有机高分子材料，其天然储量丰富，同时也是造纸工业中产生的废弃物，其中仅有约5%的木质素被回收利用，大部分被直接焚烧或排入环境中，这样做既浪费资源又造成污染。

随着人类对环境污染和资源匮乏等问题的认知日益提高，木质素的可降解性和可再生性等优良性质引起了越来越多的关注。

因此，从资源利用和环境保护两方面来说，对木质素进行改性，提高其性能并开发其用途具有重要意义。

1 木质素结构木质素主要由C、H、O 等元素组成，其分子结构复杂，有多种结构单体与连接方式，且分子量变化大，采取不同的方法测得的分子量结果各异，致使其结构至今未完全确定。

1.1 木质素的分子量在植物中未经分离的木质素称为原本木质素，其相对分子量可以达到几十万，对任何溶剂溶解性差，对研究造成了困扰，为了分离研究木质素，研究人员采用酸析法[1]、高沸醇溶剂法[2]、有机溶剂法[3]、离子液体法[4]等不同方法降解或缩合木质素，分离后的木质素相对分子量低的多，由于分离方法不同，分子量一般几千到数万不等。

生化木质素对天然橡胶复合材料性能的影响

试验配方见表１。
表１试验配方
份
注：配方其他组分和量为氧化锌５，使脂酸２，防老剂ＲＤ１，防老剂４０２０１，硫黄２，促进剂ＮＯＢＳ１。
１．３主要设备和仪器ＢＬ一６１７５型两辊开炼机，宝轮精密检测仪器
首先将固态的ＢＣＬ用一定浓度的氢氧化钠溶液溶解并稀释至５００ｍＬ；然后将ＢＣＬ溶液加入到一定量天然胶乳中形成初混液，并进行机械搅拌；最后酸析得到ＮＲ／ＢｃＬ共沉胶，除水、干燥，封存备用。１．４．２混炼胶
８８６
橡胶工业
２０１８年第６５卷
厚度计，中国台湾高铁科技股份有限公司产品；ＪＥＯＬ—ＪＳＭ－７５００Ｆ型扫描电子显微镜（ＳＥＭ），日本电子株式会社产品；ＮＭＲ—ＣＤＳ３５００一Ｄ型交联密度测定仪，德国ＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＩｍａｇｉｎｇ公司产品。１．４试样制备１．４．１共沉胶
第８期
程凯等．生化木质素对天然橡胶复合材料性能的影响
８８５
生化木质素对天然橡胶复合
（青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛２６６０４２）
作者简介：程凯（１９９３一），男，山东青岛人，青岛科技大学在读硕士研究生，主要从事高分子材料成型加工技术方面的研究。
通信联系人（ｚｈａｏｓｇｑｄ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｔｏｍ）

木质素用作橡胶与骨架材料粘合增进剂的研究-2

NBR/炭黑和NBR/木质素硫化胶的SEM照片（用量为50份）
钢丝胶管的参考配方
配方编号
NBR LN-4033 CPE 氧化镁纳米氧化锌硬脂酸硬脂酸钙石蜡防老剂4010NA 防老剂NBC 防老剂RD 轻质碳酸钙
钢缠管底胶
70 75 — — 3.5 0.5 — — 1 — 1 25
钢编管底胶
70 75 — — 3.5 0.5 — — 1 — 1 50
中胶
70 75 — — 3.5 0.5 — — — — 1 70
外胶
— 100 60 8 2 1 1 1 1.2 1.2 — 30
炭黑N660
炭黑N330 增塑剂DOP 古马隆流动助剂CH 236 促进剂CV-1520 促进剂CBS 促进剂TT 促进剂DTDM 硫磺防焦剂CTP
木质素增强胶管胶料与镀铜钢丝粘合的研究
华南理工大学材料学院陈朝晖
木质素简介
木质素是一种天然的酚醛树脂，是植物的主要组成部分，主要存在于植物细胞的初生壁和次生壁中，含量约为20%~40%。
工业木质素的来源
植物
煤
制浆
煤焦油石油芳烃重油
分离
纸浆
黑液
木质素
炭黑
木质素母胶的制备
木质素与甲醛反应制备羟甲基化改性木质素。
O
H H O H2C
H OH O H O H O H H O H O O OH HO Si H H O H O
H O H O Si O
HO O Si Si
O
HH H
Si O
R
OCH3 H3CO CH2OH R
Si O
CH2OR
H3CO OR
Si Si O

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。
白炭黑补强 EPDM 胶料阿克隆磨耗表面 SEM 照片见图 1。
从图 1 可以看出, 白炭黑补强 EPDM 的磨耗表面呈现/ 鱼鳞0状, 明显体现出胶料受到撕扯的痕迹, 但与炭黑补强 EPDM 胶料的/ 鱼鳞0 状磨耗表面并不完全相同[ 1] , 表面上没有深度较大的沟纹, 而且从其放大照片上可以看出, 磨耗表面上的凹凸较小, 也较细腻。
关键词 EPDM, 白炭黑, 偶联剂 Si69, 表面处理, 动态生热
由于人们对环境保护的日益重视, 节油型低滚动阻力轮胎的开发已经成为目前橡胶工业的研究热点。大量的研究发现, 在胎面胶中部分或全部使用白炭黑替代炭黑, 可改善橡胶的动态性能, 降低滚动阻力, 这使得国内外对白炭黑的研究十分活跃。但由于胎面胶的基质胶多为 NR, SBR 和 BR, 因此有关白炭黑和改性白炭黑补强橡胶的性能研究基本上是基于以上 3 种橡胶, 而且有关表面偶联处理方法及条件的研究还尚少。

关于钢丝编织胶管的探讨

关于钢丝编织胶管的探讨摘要：本文主要简述了胶管结构设计、胶料配合，以及对钢丝编织胶管常见质量问题进行分析并提出相应措施。

关键词：钢丝编织胶管；结构设计；胶料配合；常见质量问题钢丝编织胶管作为柔性连接管，主要用于工程机械液压油管、海底天然气、石油、灌溉、钢厂、化工厂等介质的输送。

编织管一旦出现质量问题，发生破损、脱落、介质泄漏，将造成严重后果，甚至产生安全问题。

因此有必要对编织管作进一步的研究。

一、胶管结构设计钢丝编织胶管的编织层通常都按平衡角（54°44′）进行编织而成。

这种结构的胶管具有承压性能好、弯曲性能好、材料利用率高等优点，但是这种编织结构并不是完美的。

54°44′是从单层薄壁容器受力状态分析推导出来的中性角度，但对像高压胶管这种多层增强的厚壁管体，这个角度存在一定的缺陷。

比如，按这个角度设计的胶管，一个编织层的爆破压力可达理论值的90 %左右，两个编织层约80%，三个编织层只有75 %左右。

各增强层受力不均，内层应力大，外层应力小，且逐层递减。

在脉冲试验和实际使用中，胶管内层钢丝常因疲劳而断裂，中层和外层却完好无损，严重影响胶管的内在力学性能。

对于多层编织结构的胶管来说，常使内层骨架编织角略小于平衡角，而外层编织角略大于平衡角，即通常被称为“配合角”结构。

其特点是能使胶管在承受内压的情况下，更好地发挥各层骨架材料的作用。

实践中，用钢丝增强胶管的“最佳角度数列”设计方法，克服了多层增强结构在力学上的不均匀性。

这种方法设计的钢丝编织胶管在静压试验时长度变化率低、脉冲试验中摆动振幅小。

二、胶料配合钢丝编织胶管的破坏主要是爆破或接头处断裂。

因此，除了要求胶管的外层胶耐使用环境老化、内层胶耐液压介质外，还应具有较高的定伸应力、动态疲劳性能、撕裂强度和较低的压缩永久变形等。

（一）胶种选择内层胶视满足输送介质的性质和温度范围而定，除常用的NBR（丁腈橡胶）外，考虑到更低渗透性的要求，已使用IIR（丁基橡胶）、FKM（氟橡胶）、HNBR（氢化丁腈橡胶）、改性尼龙。

工业木质素性质对LPF胶粘剂性能的影响

工业木质素性质对LPF胶粘剂性能的影响摘要：介绍了工业木质素代替苯酚制备木质素酚醛树脂胶粘剂的重要性及应用,分析了工业木质素的性质,包括木质素的来源、相对分子质量、木质素磺酸盐的阳离子、制浆方法和杂质等对木质素酚醛树脂胶粘剂性能的影响。

最后,指出了工业木质素应用于木材胶粘剂未来研究的方向。

关键词：木质素胶粘剂酚醛树脂据联合国粮农组织报道,2004年世界人造板的产量已达 1.70亿m3,耗用胶粘剂413万t(以固化物质量分数100％计)。

在木材胶粘剂中,用量最大的是脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰氨甲醛树脂(MF)胶粘剂,它们并称为人造板工业三大胶。

我国人造板工业用胶粘剂种类及构成也和世界上大多数国家基本相同,其中PF树脂约占总量20%[1]。

PF树脂至今仍是制造室外级人造板的最理想的胶粘剂。

PF树脂胶粘剂具有耐候性优良、耐热性能好、耐沸水性能佳、耐磨性能好、胶接能力强、耐久性能优异、耐腐蚀性强等优点。

同时,PF树脂存在着成本较高、固化温度高、时间长以及易透胶等缺点。

由于其成本太高且来源于石油产品,这类不可再生资源不可避免地走向枯竭,价格也日益昂贵,因此,用可再生原料代替石油来源原料势在必行[2]。

木质素是一种广泛存在于高等植物体细胞壁中的多聚酚类,地球上每年可通过植物的光合作用合成约500亿吨。

工业木质素主要来源于制浆造纸工业的废液,每年产量约为5000万吨,其中只有不到20%的得到有效利用,大部分排入江河或烧掉,有效地利用木质素具有重大经济价值和深远社会意义[3]。

木质素可用于胶粘剂、分散剂、乳化剂和多价螯合剂等方面,在胶粘剂方面,木质素经常与PF树脂,脲醛树脂,三聚氰铵-甲醛树脂,聚氨酯、蛋白质、聚丙烯酰胺、环氧化合物、聚环氧乙烷、聚氨酯、聚乙烯醇、糖等[4]一起使用。

由于PF树脂的用量大、成本高、不可再生、结构与木质素的结构相似,从20世纪以来,世界各国有关LPF报道从没有间断过。

1 工业木质素在木材胶粘剂中应用木素加入到酚醛树脂,主要有三种工艺：第一种工艺是将木质素经过超滤分级或直接将黑液与PF树脂直接机械混合,木质素只用为外加剂,尽管如此,这种胶粘剂也具有较好的性能[5]。

羟甲基化木质素

羟甲基化木质素/白炭黑并用对丁腈橡胶与镀铜钢丝粘合性能的影响李要山1，2，陈朝晖1，2*，董学腾1，2（1.华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州　510640；2.聚合物成型加工工程教育部重点实验室，广东广州　510640）摘要：试验研究羟甲基化木质素/白炭黑并用对丁腈橡胶与镀铜钢丝的粘合性能和物理性能的影响。

结果表明：随着羟甲基化木质素/白炭黑并用比的减小，胶料的门尼粘度增大，t10和t90延长；硫化胶的100%定伸应力和表观交联密度减小，其他物理性能变化不大，H抽出力先增大后减小。

关键词：羟甲基化木质素；白炭黑；丁腈橡胶；镀铜钢丝；粘合性能中图分类号：TQ330.38＋3；TQ333.7 文献标志码：A 文章编号：1000-890X（2017）03-0144-05木质素是天然的芳香族有机高分子物质，在植物中含量仅次于纤维素，工业木质素来源于制浆造纸废液[1]。

研究表明[2]，采用甲醛改性木质素制备的羟甲基化木质素对丁腈橡胶（NBR）具有优良的补强效果。

在钢丝编织胶管中，常采用间-甲-白粘合体系增进橡胶与镀铜钢丝之间的粘合，其中间苯二酚-甲醛树脂在橡胶硫化时发生缩合固化反应，提高了橡胶与金属的粘合强度[3]，而白炭黑作为粘合增进剂与间苯二酚-甲醛树脂之间存在协同增粘作用。

但是间-甲-白体系在橡胶基体中较难分散，且间苯二酚易升华，危害人体健康，污染环境[4]。

羟甲基化木质素的化学结构与间苯二酚-甲醛树脂相似，本工作主要研究羟甲基化木质素/白炭黑并用对NBR胶料与镀铜钢丝粘合性能和物理性能的影响。

1　实验1.1　主要原材料NBR，牌号3355，宁波顺泽橡胶有限公司产品；羟甲基化木质素/NBR共沉胶（LTN），木质素/ NBR质量比为1/1，广西林格高分子材料科技有限公司产品；沉淀法白炭黑，牌号VN3，福建嘉联白炭黑有限公司产品；炭黑N660，江西黑猫炭黑股份有限公司产品。

1.2　试验配方试验配方如表1所示。

木质素／白炭黑并用对胶管胶料及镀铜钢丝粘合性能的研究

《广东橡胶》２０１６年第１１期
木质素／白炭黑并用对
胶管胶料及镀铜钢丝粘合性能的研究
李要山，陈朝晖，董学腾
（华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州５１０６４０）
摘要：研究羟甲基化木质素／白炭黑的并用对胶管胶料与镀铜钢丝的粘合性能和力学性能
德国ＮＥＴＺＳＴＨ公司；ＥＶＯ－１８扫描电子显微镜，德
国ＺＥＩＳＳ公司。
法测定硫化后橡胶与单根镀铜钢丝的粘合力，拉伸速度为５０ｍｍ／ｍｉｎ；采用扫描电子显微镜观察硫化后橡胶与单根镀铜钢丝抽出后的附胶量并观察
２０
：ＬＴＮ是羟甲基化木质素／ＮＢＲ的共沉胶，其中羟甲基化木质素与ＮＢＲ的质量比为ｌ：１作者简介ｉ李要山（１９９０一），男，河南漯河人，华南理工大学在读硕士研究生，主要从事
橡胶加工及改性工作。
１．２实验配方
种粘合增进剂与问苯二酚一甲醛树脂之间具有协同作用，而且间苯二酚～甲醛树脂组分在橡胶硫
实验基本配方如下：炭黑Ｎ６６０，６０；氧化锌，７．Ｏ；硬脂酸，０．５；防老ＮＲＤ，１．ｏ；增塑
的影响。结果表明：随着羟甲基化木质素／白炭黑并用比的减小，硫化胶的粘合强度先增大后减小，Ｈ抽出后的附胶照片显示破坏主要发生在橡胶相，说明羟甲基化木质素／白炭黑并用可以有效的提高ＮＢＲ与镀铜钢丝的粘合。

炭黑硬度对胶料与钢丝帘线粘合力的影响

钢丝帘线是轮胎的重要组成部分，钢丝帘线必须与橡胶之间具有良好的初始粘合力，在各并种老化条件下仍需具备较高的粘合力保持率。如
塑机械有限公司产品；ＢＤ型６０ｍｍ×６０ＱＬ－００
ｍｍ×２平板硫化机，江华瑞液压机械厂产品；浙Ｅ
第３
汪传生等．黑硬度对胶料与钢丝帘线粘合力的影响炭
炭黑硬度对胶料与钢丝帘线粘合力的影响
汪传生曹爱英，，杨世良，慧光边
（．岛科技大学机电工程学院，东青岛Ｉ青山２６６；．苏韩泰轮胎有限公司，苏淮安６０１２江江２３０）２０５
１５性能测试．（）黑Ｎ３６子硬度１炭２粒炭黑Ｎ３６的粒子硬度按ＡＳ２ＴＭ２０进Ｄ５３
力的较多，而从炭黑方面着手研究的较少。
本工作研究炭黑Ｎ３６粒子硬度对胶料物理２性能和３× ０．Ｏ３ＣＨＴ钢丝帘线抽出力的０
影响。
１实验１１主要原材料．
（）１带束层胶料将橡胶与配合剂加入密炼机中进行混炼，密
ＮＲ１０炭黑Ｎ３６变硬度）６，化锌０，２（０氧１，０硼酰化钴０９，焦剂Ｈ０４，进剂．１防．５促
ＤＺ０５不溶性硫黄．，
７５其它．，

橡胶工业转型升级瞄准“智造”

橡胶工业转型升级瞄准 “ 智造 ’ ’
“ 用高新技术改造橡胶工业，提升生产自动化水平，变 ‘ 制造 ’为 ‘ 智造 ’，从依靠劳动力向
依靠智力支撑转变，是我国橡胶工业转型升级的方
际领先的橡胶加工企业都以成型工序为重点，通过计算机技术、光机电一体化技术和机器人技术，实
现了从炼胶到成品全过程完全的自动化、联动化、智能化，有效解决了生产质量、性能、稳定性、安
全ｌ生、节能环保以及效率等各方面的问题。据专家介绍，ＲＦＩＤＧ片数据采集技术是现阶段比较容易实施的智能制造技术。这项技术可
以建立原材料环节到翻新环节的系统，解决橡胶加工企业原材料、密炼、半成品、成型、硫化、质检、仓储物流、销售、翻新等各环节的管理问题，达到产品制造、使用全流程的数字化、网络
化和信息化。
此外，数字化炼胶车间总体设计新技术也被业界普遍看好。数字化炼胶车间利用物联网设计
理念和可视化监控方式，是成套பைடு நூலகம்能装备的高度
集成，涵盖了物料输送、自动配料、生胶破碎和配送、高速一步炼胶、气体净化和处理，充分实现了总体设计功能。采用该技术可一次完成连续
高。虽然一些龙头企业已经采用了自动化的设备
和生产线，产品核心竞争力得以提升，但大量中小企业生产设备老化，自动化程度低，产品质量
缺乏竞争力，生产效率难以得到有效提升。中国橡胶工业协会会长邓雅俐告诉记者，变 “ 制造”为 “ 智造”是橡胶工业未来的希望所
在。也只有这样，橡胶工业才能加快转型升级，
在线生产，生产效率提高３０％、能耗降低２０％、人员减少５０％，且胶料加工质量更有保障。徐文英表示，为推动产业升级，即将出台的

白炭黑对天然橡胶-钢丝粘合性能的影响

１实验１．１主要原材料
天然橡胶（ＮＲ），ＳＭＲ１０，马来西亚产品；炭黑
作者简介：张琳（１９８４一），男，山东临朐人，怡维怡橡胶研究院有限公司工程师，硕士，主要从事橡胶与骨架材料粘合、电子辐照技术应用及轮胎配方研究工作。
ＸＳＭ一１／１０—１２０型密炼机，上海科创橡塑机械设备有限公司产品；ＸＫ一１６０型两辊开炼机，上海双翼橡塑机械有限公司产品；ＭＶ２０００型门尼粘度仪和ＭＤＲ３０００型硫化仪，美国阿尔法科技有限公司产品；ＸＬＢ—Ｄ６００×６００型平板硫化机，浙江湖州东方机械有限公司产品；ＡＩ一３０００型橡胶拉伸试验机、橡胶压缩生热机和回弹性测试仪，高铁检测仪器（东莞）有限公司产品；邵尔Ａ型硬度计，上海六菱仪器厂产品；ＡＲＥＳ－Ｇ２型旋转流变仪，美国ＴＡ公司产品。１．３试样制备１．３．１试验配方
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ｌＯＯ１００１００１００１０Ｏ１００１ＯＯ
炭黑Ｎ３２６６３６３４８４８４８４８４８白炭黑９０ＭＰ００１５００００
关键词：天然橡胶；炭黑；白炭黑；新癸酸钴；粘合体系；动态性能；滞后损失中图分类号：ＴＱ３３２．６；ＴＱ３３０．７＋３文献标志码：Ａ文章编号：１０００—８９０Ｘ（２０１８）０３—０２９４—０５

木质素接枝白炭黑杂化填料对其天然橡胶复合材料性能的影响

木质素接枝白炭黑杂化填料对其天然橡胶复合材料性能的影响目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容与方法 (4)二、实验材料与方法 (6)2.1 实验原料 (6)2.2 实验设备与仪器 (7)2.3 实验方案设计 (9)三、木质素接枝白炭黑杂化填料的合成与表征 (10)3.1 木质素接枝白炭黑的合成过程 (11)3.2 杂化填料的表征方法 (12)3.3 杂化填料的物理化学性质分析 (13)四、天然橡胶复合材料的制备与性能测试 (15)4.1 天然橡胶复合材料的制备过程 (15)4.2 复合材料的性能测试方法 (16)4.3 复合材料性能的统计分析 (17)五、木质素接枝白炭黑杂化填料对天然橡胶复合材料性能的影响 (18)5.1 对力学性能的影响 (20)5.2 对耐磨性能的影响 (20)5.3 对热稳定性及耐老化性能的影响 (21)5.4 对导电性能的影响 (22)六、结论与展望 (23)6.1 结论总结 (24)6.2 研究不足与局限 (25)6.3 后续研究方向展望 (26)一、内容概述本研究旨在探讨木质素接枝白炭黑杂化填料对天然橡胶复合材料性能的影响。

随着科技的发展，橡胶复合材料在汽车、建筑、航空等领域的应用越来越广泛，对其性能的要求也越来越高。

为了满足这些需求，研究人员不断尝试改进橡胶复合材料的性能，其中之一就是使用填料来提高其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等。

木质素接枝白炭黑杂化填料作为一种新型的填料，具有较好的吸附性能和分散性能，因此在橡胶复合材料中具有潜在的应用价值。

本研究通过实验考察了木质素接枝白炭黑杂化填料对天然橡胶复合材料性能的影响，包括拉伸强度、撕裂强度、硬度、耐磨性等方面，以期为橡胶复合材料的研究和应用提供一定的理论依据和实践指导。

1.1 研究背景与意义随着科技的不断进步，天然橡胶复合材料在众多领域中的应用日益广泛，如轮胎制造、汽车部件、航空航天等。

白炭黑对与黄铜粘合的氯丁橡胶胶料性能的影响

194橡　胶　工　业 2019年第66卷白炭黑对与黄铜粘合的氯丁橡胶胶料性能的影响于凯本1，林广义2*，宗乐1，孟庆健1，李天涯2（1.国家深海基地管理中心，山东青岛 266237；2.青岛科技大学机电工程学院，山东青岛 266061）摘要：以秋兰姆为稳定剂的硫醇调节型氯丁橡胶（CR ）2442为主体材料、以间-甲-白-钴体系为粘合体系制备用于海洋环境且与黄铜粘合的胶料，探讨白炭黑用量对CR 胶料物理性能和粘合性能的影响。

结果表明：随着白炭黑用量增大，胶料的门尼粘度增大，当白炭黑用量达到15份后，门尼粘度增幅显著增大；胶料的硬度增大，拉伸强度减小，海水浸泡后质量变化率增大。

当白炭黑用量为15份时，老化前、海水浸泡后和热老化后黄铜丝的抽出力均最大；当白炭黑用量为20份时，海水浸泡前后黄铜丝的抽出力差值较小。

CR 胶料的白炭黑适宜用量为15份。

关键词：白炭黑；氯丁橡胶；黄铜；粘合性能中图分类号：TQ330.38＋2；TQ333.5 文章编号：1000-890X （2019）03-0194-05文献标志码：A DOI ：10.12136/j.issn.1000-890X.2019.03.0194基金项目：国家自然科学基金委员会-山东省人民政府海洋科学研究中心联合资助项目（U1606401）；泰山学者工程专项经费资助项目（tspd20161007）；“十三五”海洋经济创新发展示范项目作者简介：于凯本（1976—），男，山东济南人，国家深海基地管理中心高级工程师，博士，主要从事海洋机械的研究。

*通信联系人（972128054@)氯丁橡胶（CR ）是由氯丁二烯经聚合而制得的弹性体，具有优良的耐老化性能、耐油性能和耐腐蚀性能，且稳定性良好，应用十分广泛，例如用于海洋环境用电缆、深海水密接插件、粘合剂、耐油和耐高温密封件以及输油管道用耐腐蚀件等[1-4]。

虽然CR 物理性能良好，但不同牌号CR 在储存、混炼、硫化等过程中表现差异很大[5-11]。

26309837_白炭黑-天然橡胶复合材料连续终炼实验研究

作者简介：许明辉（1996-），女，在读硕士研究生，主要从事高分子材料加工方向的研究。

基金项目：山东省自然科学基金资助项目(ZR2016XJ003); 山东省科技发展计划项目(2006GG2207004)收稿日期：2021-07-07橡胶混炼的最后过程称之为终炼[1]，终炼后的胶料称之为终炼胶，终炼过程的质量不但会对后续加工过程产生影响，也会直接影响到最终制品的质量，具有非常关键的作用。

常用的主要终炼设备有开炼机和密炼机，终炼过程并不是将硫磺和橡胶进行简单的混合，而是有多种不同性质、不同形态的物料填充进橡胶基体中，包括硫磺及促进剂、活性剂甚至母炼过程中未分散好的填充体系都可以进一步分散，使这些物质与橡胶基体之间发生复杂的物理、化学变化。

终炼工艺[2]虽然经过了多年发展已经相对比较完善，但是对于种类繁多的配方及硫化体系[3-5]来说难以实现所有配方和硫化体系的通用，而且不同的设备如开炼机[6~8]、密炼机[9~11]等都有不同的适应范围。

橡胶的黏弹性及其特殊的力学响应特征需要终炼装备具有较大的作用力，而且流变行为很难预测[12]。

不同配合剂[13]由于其颗粒尺寸不同，各运动单元间的接触反应情况灵活多变，难以进行精确控制，终炼过程[14]反应产物也会出现差异；终炼过程中的产热、应力变化会导致温度场、压力场、剪切速率场、黏度场[15~16]都随之改变，各种物理、化学反应程度也会出现波动，不同批次的终炼胶性能稳定性无法保证。

因此，对橡胶复合材料的终炼过程进行研究困难重重。

连续混炼[17]设备克服了间歇性混炼设备生产能耗高、批次间差异明显的弊端，进一步提高了混炼工艺的自动化程度，促进了橡胶混炼工业向前迈进。

虽然白炭黑-天然橡胶复合材料连续终炼实验研究许明辉1，边慧光1,2，肖鑫鑫1，王禄银1，牛广智1，汪传生1,2*(1.青岛科技大学机电工程学院，山东青岛 266061;2.山东省高分子材料先进制造技术重点实验室，山东青岛266061)摘要：本文采用开炼机、密炼机和橡胶连续终炼机对白炭黑配方混炼胶进行终炼，探究设备本身对终炼过程及终炼胶性能的影响。

炭黑、白炭黑论文

白炭黑表面接枝改性及其在橡胶中的应用白炭黑经过表面改性之后应用于橡胶中，可以取得良好的补强效果。

除了补强之外，延长制品使用寿命防止其因老化而丧失使用价值是橡胶工业研究的另一主题。

本文制备出表面接枝防老剂的白炭黑，以解决传统橡胶配方中白炭黑与橡胶相容性差、防老剂易挥发及抽提等问题，并考察其对丁苯橡胶(SBR)及天然橡胶(NR)补强及防老性能的影响。

首先采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(A187)与对氨基二苯胺(PPDA)反应，制备防老偶联剂，并用~1H-NMR、HPLC-MS、FTIR对其结构进行表征。

然后将所得产物与白炭黑反应制备表面接枝防老剂的白炭黑，采用FTIR、XPS、TG 及TEM对其进行表征。

结果表明，改性后白炭黑表面成功接枝了防老偶联剂，表面吸附水明显减少，并且随着防老偶联剂用量的增加白炭黑表面接枝密度呈现出先迅速增大后逐渐保持平缓的趋势。

将所得表面接枝防老剂改性白炭黑用于补强SBR，考察其对SBR补强及防老性能的影响。

研究发现当改性白炭黑用量为50份时，胶料的加工性能及力学性能均较佳。

将其与相应的含50份炭黑、未改性白炭黑、Si69及A187改性白炭黑胶料进行对比，RPA分析表明，防老偶联剂改性白炭黑胶料转矩下降，正硫化时间明显缩短，并且Payne效应减小，与基体相容性提高，分散性得到明显改善。

硫化胶的力学性能随着防老偶联剂用量的增大逐渐提高，并最终达到与炭黑及Si69改性白炭黑硫化胶同等水平；A187改性白炭黑硫化胶力学性能略差。

与炭黑硫化胶相比，改性白炭黑硫化胶具有更好的动态性能，即低温下滞后损耗更大而高温下滞后损耗更小。

热氧及湿热老化实验表明，改性白炭黑硫化胶比添加防老剂4020的硫化胶更加稳定，其老化后拉伸强度、拉断伸长率均优于对比硫化胶；但是改性白炭黑硫化胶的耐臭氧老化性能较差。

TGA与甲苯抽提实验证明，改性白炭黑胶料中的防老剂不挥发、耐抽提。

在NR胶料中，RPA分析表明表面接枝防老剂的改性白炭黑补强胶料转矩下降，正硫化时间远短于未改性及Si69改性白炭黑胶料而与炭黑胶料相当，填料网络化程度降低，分散性优异且结合胶含量高于炭黑胶料及Si69改性白炭黑胶料。