炭黑等填料对氟橡胶性能的影响分析

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炭黑品种对氟橡胶热性能的影响

炭黑品种对氟橡胶热性能的影响

FKM 和 FKM/炭黑 复 合 材 料 的 硫 化 特 性 示
于表 3.所有含炭黑试样的最 小 扭 矩 和 最 大 扭 矩
这表明了该 填 料 对 胶 料 的 补 强 作 用.此 外,与 不
列的配方混炼.炭黑特性如表 2 所示.
含炭黑的胶料相 比,含 有 炭 黑 的 胶 料 焦 烧 时 间 和
开炼机,采用 熔 融 插 层 混 炼 法 制 备 胶 料.胶 料 硫
CB
N-330、
N660,伊 朗 Ahva
z 炭 黑 公 司;N990,加
2.
1 炭黑品种对硫化特性的影响
化镁(德国默克公司),双酚 AF (德国西格玛奥德
及其差值 (
M H - ML )均 大 于 未 填 充 FKM 胶 料.
拿大堪卡布公司),氢 氧 化 钙 (德 国 默 克 公 司),氧
里奇公司)和 TPBPC (德 国 默 克 公 司)按 表 1 所
2.
30
许多 FKM 产品在油或臭氧条 件 下 发 生 氧 化
老化.氧化老化 会 导 致 力 学 性 能 下 降,从 而 导 致
18.

制品发生破坏.因此,在设计 FKM 胶 料 时,要 求
7.

炭黑与 FKM 之间的物理交联会阻 碍 橡 胶 链
的活动性,从 而 限 制 橡 胶 的 变 形. 降 低 FKM 链
炭黑品种
2/
N2 比表面积(
BET),
m g
/m2
表面能色散分量(
150℃ ),
mJ
/m2
表面能极性分量(
150℃ ),
mJ
N330
76.

196.

85.

炭黑等填料对氟橡胶性能的影响分析

炭黑等填料对氟橡胶性能的影响分析

炭黑等填料对氟橡胶性能的影响分析研究了3种填料(氟化钙、硫酸钡、炭黑)对氟橡胶力学性能及加工性能的影响。

结果表明,采用氟化钙对氟橡胶补强作用最明显,但降低了压缩永久变形性能;而炭黑对氟橡胶的综合性能改善最佳。

标签:氟橡胶氟化钙硫酸钡炭黑氟橡胶是主链或侧链碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。

氟原子的电负性极高,使得C-F键键能较大(大约110kJ.mol-1),同时促使C-C主链键能提高(97kJ.mol-1),并在F-H之间利用强范德华力形成氢键,且其原子半径(0.064mm)相当于C-C键的一半,因此能够紧密地排列在碳原子周围,对聚合物C-C主链产生很强地屏蔽作用,从而赋予了含氟高聚物高度稳定性。

由于氟橡胶这种化学结构,使得氟橡胶基体与绝大多数填料之间并不存在化学作用,也很难找到一种合适的表面活性剂对填料进行表面改性处理,所以氟橡胶与现今普遍使用的填料之间的界面粘合强度较弱。

然而,填料却可增大体积、降低成本,改善力学性能及加工工艺性能等,对于氟橡胶这种昂贵的特种橡胶来说,其作用更加明显。

研究填充体系对氟橡胶力学性能及加工工艺性能的影响具有重要的意义。

本文选用了3种典型的填料(氟化钙、硫酸钡、炭黑)来探讨填料对氟橡胶性能的影响及其在使用上所体现的优缺点。

1、实验1.1 原材料氟橡胶26,门尼粘度[ML(1+10)121℃]为42,双酚AF,BPP,Ca(OH)2,活性氧化镁,N990,巴西棕蜡;氟化钙和硫酸钡。

1.2 需要的实验设备开炼机,XK13-021-003型;无转子硫化仪,GT-M2000A型;拉力机,GT-TCS-2000型;邵尔A型硬度计;平板硫化机,KSHR100型。

1.3 试样制备基本配方氟橡胶,100;双酚AF,2;BPP,0.5;Ca(OH)2,6;活性氧化镁,3;巴西棕蜡,1;填料(氟化钙、硫酸钡、炭黑N990),变量。

用开炼机混炼,加料顺序为:氟橡胶→活性氧化镁→氢氧化钙→巴西棕蜡→填料→双酚AF→BPP。

炭黑的性能对橡胶的性能的影响

炭黑的性能对橡胶的性能的影响

炭黑的性能对橡胶的性能的影响炭黑的化学活性与橡胶性能的关系炭黑的化学活性对补强性能具有重要作用。

实验证明,化学活性大的炭黑,其补强作用大;而化学活性低的炭黑(如石墨化炭黑),其补强作用就非常之小。

这是因为,化学活性大的炭黑,表面上的活性点多,在炼胶与硫化过程中与橡胶分子反应形成的网状结构(结合橡胶)数量多。

而这种炭黑与橡胶形成的网状结构,赋予硫化胶以强度。

因此,炭黑的化学活性是构成补强性能的最基本因素,称为影响炭黑补强性能的第一因素(或强度因素)。

炭黑的化学活性越大,混炼时生成的结合橡胶数量越多,从而使胶料的门尼粘度提高,压出时口型膨胀率和半成品收缩率加大,压出速度减慢。

而硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等越高。

经研究,在炭黑表面的活性点中,含氧官能团对不饱和橡胶的补强作用极微,这也是近代发展炉法炭黑而较少采用槽法炭黑的原因之一。

但含氧官能团对饱和度高的橡胶(如丁基橡胶)的补强功能则有较大作用。

炭黑的粒径与橡胶性能的关系既然炭黑的活性点存在于炭黑的表面上,因此炭黑粒子越小,比表而积就越大,相同质量炭黑的活性点也越多,这就能更好地发挥炭黑对橡胶的化学结合和物理吸附作用,从而提高了补强效应。

所以,炭黑的粒径是影响炭黑补强性能的第二个因素,即广度因素。

炭黑的粒径越小,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、耐磨性、硬度越高,耐屈挠龟裂性越好,回弹性和扯断伸长率减小。

但粒径过小,会因粒子间聚凝力大,易结团,而导致混炼时分散困难,并使可塑性下降,压出性能降低。

炭黑的结构性与橡胶性能的关系炭黑的结构性是影响炭黑补强性能的第三因素,即形状因素。

这是因为,结构性高的炭黑,其聚熔体形态复杂,枝权多,内部空隙大,当与橡胶混合后,形成的吸留橡胶(或称包容橡胶)多。

由于炭黑聚熔体能阻碍被吸留的橡胶分子链变形,因而对硫化胶的定伸应力、硬度等性能的提高有显著作用,从而体现了补强功能。

同时,吸留橡胶的形成,对提高炭黑在混炼时的分散性以及改善压出操作性能等方面也起着显著的作用,即使压出口型膨胀率和半成品收缩率减小,半成品挺性大,且表面光滑。

炭黑N330用量对天然橡胶阻尼性能的影响

炭黑N330用量对天然橡胶阻尼性能的影响

橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY115第71卷第2期Vol.71 No.22024年2月F e b .2024炭黑N330用量对天然橡胶阻尼性能的影响谭博文1,刘超奇2,许仕强1,王德月1,吴明生1*(1.青岛科技大学 高分子科学与工程学院/橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东 青岛 266042;2.浙江天铁实业股份有限公司,浙江 台州 317299)摘要:研究炭黑N330用量对天然橡胶(NR )阻尼性能的影响。

结果表明:随着炭黑用量的增大,NR 混炼胶的F L ,F max 和F max -F L 增大,t 90缩短;NR 硫化胶的邵尔A 型硬度、100%定伸应力、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度增大,拉断伸长率和回弹值减小;NR 硫化胶低温下的损耗因子(tan δ)峰值减小,高温下的tan δ呈增大趋势。

随着温度的升高,NR 硫化胶的tan δ减小,且炭黑N330用量大的NR 硫化胶的tan δ减小速率大于炭黑N330用量小的NR 硫化胶,表明高温下炭黑N330用量大的NR 硫化胶的阻尼性能对温度变化更敏感。

随着炭黑N330用量的增大,NR 硫化胶的静刚度和动/静刚度比都增大,表明炭黑N330用量增大对NR 硫化胶的阻尼性能有提升作用。

关键词:天然橡胶;炭黑N330;阻尼性能;损耗因子;动/静刚度比中图分类号:TQ332.6;TQ330.38+1 文章编号:1000-890X (2024)02-0115-06文献标志码:A DOI :10.12136/j.issn.1000-890X.2024.02.0115天然橡胶(NR )具有优良的物理性能,被广泛应用于各类减振制品中。

但是由于NR 分子链柔顺性较好,且属于非极性橡胶,分子链间作用力较小,其阻尼性能较差,因此需添加填料或与其他胶种并用以改善其阻尼性能[1-5]。

赵雅婷等[6]将乙烯丙烯酸共聚物(EAA )与NR 并用并加入芳烃石油树脂(C 9树脂)得到的复合材料等效阻尼比较大。

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

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)。

炭黑对橡胶动态性能的影响

炭黑对橡胶动态性能的影响


>

指 标 则 由不 稳 定 键 确 定
。一7


式 中∀ 一 指 数 近 似 于 ∀ 和 ∀
7

△ >
值Α

一7

7
>

7

>
Β
和式

7
Μ
>
和7
Μ

>
> 一 7
,

>
Β
∋与 填 充剂 浓 度 的 对 数关
Β
一一 炭 黑 补 强性 能 系
,


‘ 系 如 图 . 所 示 %7 >
和7


>

一表 示 未 填


,

倍 拉 伸 强 度 和 断 裂 功 的 变 化 带极 值 性 质

,

炭黑对 异戊 二烯橡 胶 % 4
72

∋ 性 能 的 影响 −
图#

47 2 异 戊 二 烯橡 胶 %


∋>
一 。 ? %
,
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,
1
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一 £ ,
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∗ ∋关 系 曲 线
)

− 加 叫定 伸应力
)
扯 断 伸长 率 =
,
拉 伸 断裂 功
,
!∀
,
到 简 明 的 解 释 然 而 可 用 它 们 作 影 响链 段
运 动动 力 学 和 机 械 能 消耗链 的 实 验 证 据

白炭黑的性能对橡胶的性能的影响

白炭黑的性能对橡胶的性能的影响

白炭黑的性能对橡胶的性能的影响白炭黑由于粒径小而分L面积较大,加之其表面活性较强(表面的-OH 基能与橡胶分子双键发生化学结合生成凝胶),具有很好的补强作用。

白炭黑对橡胶性能的影响如下所述:(1)对混炼的影响白炭黑粒子小,活性较大,具亲水性,因此混炼时不易分散均匀,而且在多量混合时,还容易生成大量凝胶,使胶料硬化,生热多。

所以在混炼时,应将白炭黑分批少量地加入,以减轻生热性,并获得较好的分散效果。

适当提高混炼温度,有助于白炭黑的分散。

因为温度高时能除掉一部分白炭黑表面吸附的水分,降低了粒子间的凝集力(吸附的水分和白炭黑表面上的-OH基之间形成氢键,使粒子间凝集子增加),而使分散性提高。

(2)对胶料门尼粘度的影响胶料门尼粘度随着白炭黑填充量的增加而提高。

胶料门尼粘度提高的原因,是由于白炭黑与雄胶结合生成了凝胶,阻确了橡胶分子及其链段活动性的结果。

由于胶料门尼粘度增大,使粘着性锐减,故在实际应用中,需多加软化剂。

(3)对胶料硫化的影响白炭黑对硫化作用的影响主要视其比表面积的pH值而定。

白炭黑粒子较小,比表面积较大,其表面上的-OH基对促进剂有较强的吸附作用,因此有明显的迟延硫化作用。

所以在填充白炭黑的胶料中促进剂的用量应适当提高。

为减弱白炭黑对促进剂等的吸附,可加入能与-OH 基优先产生吸附的物质,如二甘醇、三乙醇胺、聚乙烯醇等。

白炭黑表面呈酸性时,酸性本身也有迟延硫化作用。

(4)对硫化胶性能的影响白炭黑对硫化胶的补强效能随其粒子大小和表面所含-OH基的数量和性质而定。

粒子越小,补强效果越大,在粒子大小一定时,表面含结合-OH基多,补强作用也越好。

含有白炭黑的硫化胶具有较高的拉伸强度和撕裂强度,生热少,耐热性和电绝缘性好,但永久变形较大。

白炭黑对各种橡胶都有十分显著的补强效果,尤其对硅橡胶补强使用更佳。

在硅橡胶中加人气相法白炭黑后,可使其拉伸强度提高约十倍。

近年来,将白炭黑用于胎面代替部分炭黑(加入5~10份沉淀法白炭黑代替部分炭黑)能改善NR/SBR、NR/BR并用载重胎面的撕裂强度,减少崩花、掉块。

炭黑对橡胶性能的影响

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。

填料改性氟橡胶的制备及性能研究

填料改性氟橡胶的制备及性能研究

氟 橡 胶是 主链 或侧 链碳 原 子上 含有 氟原 子 的
司; Mg O、 C a ( OH) z 、 硬脂酸、 炭黑、 白炭 黑 : 成都 科
龙化 工试剂 厂 ; 二硫化 钼 : 天津市晨 化试剂厂 。
1 . 2 基 础 配 方
种合 成 高分 子弹 性体 , 具 有耐 高 温 、 耐 油及 耐 多 种 化学 药 品浸 蚀 的 特 点 , 作 为 密 封 材 料 被 广 泛应

用 于航 天 航空 、 国防 、 军工 、 汽车、 石 油化 工 等许 多
领域 。 氟原 子 的 电负性 极 强 , 可 以生 成 键 能很 高 的
本实 验 的基础 配方 ( 质量份) 为: 氟橡 胶 1 0 0 ,
双酚 AF 1 . 5 , B P P 0 . 5 , 炭黑 / 白炭 黑 变量 , Mo S 2 变量 , Mg O 3 , C a ( OH) z 6 , 硬脂 酸 1 . 5 。
械厂。 1 . 4 试样 制备
炭黑 及 白炭 黑是常用 的橡胶增 强填料 , 可增 大 体积 、 降低成本 , 改善力学 性能及 加工 工艺 性能 等 。 二硫 化钼是 常用 的工业 润滑剂 , 具 有 降低摩 察 系数 的作 用 。研 究耐 磨 炭黑 、 白炭 黑 、 二 硫 化 钼等 填 料 对 氟橡胶力 学性能及 磨耗性 能的影 响 , 对 于制备 具 有 较高性 价 比的耐磨 氟橡胶 具有现 实意义 l _ 3 ] 。
上 制约 了其 应用 。
式炼 塑 机 : 上海齐才液压机械有 限公司; MZ 一
1 0 1 0 B无转 子 硫化 仪 、 L ) ( - A橡胶邵尔 A硬度计 、 MZ 一 4 0 6 1阿 克 隆磨 耗 试 验 机 、 MZ 一 4 1 0 2冲 片 机 、 MZ 一 4 0 0 0 C 电子 万 能 试 验 机 : 江 都 市 明 珠 试 验 机

炭黑对天然橡胶动态性能的影响

炭黑对天然橡胶动态性能的影响

第49卷㊀㊀第2期㊀㊀㊀㊀炭黑对天然橡胶动态性能的影响炭黑对天然橡胶动态性能的影响冯㊀琳㊀编译㊀㊀炭黑是胶料的主要粒子补强剂,可以补强非结晶性聚合物(如S B R),同时也能提高所有碳类弹性体的刚度.炭黑粒子形成复杂缔结结构.整个炭黑系列从NG110到NG990,结构也从低到高变化.最常用的炭黑是200到700系列,选取以下8种牌号在同一粒径级别内分析炭黑粒径分布和结构.表1示出了每个牌号的详细特征.1)NG220,在轮胎中常用的小粒径炭黑2)NG326,300系列炭黑结构非常低3)NG330,轮胎标准300系列炭黑4)NG339,300系列中的高结构炭黑5)NG550,特殊牌号,最初称为快压出炉黑6)NG650,通用补强牌号7)NG762,大粒径炭黑,用于胎侧8)NG774,胎侧炭黑替代牌号300系列中选取了3种炭黑来突出结构效应,而700系列中的两种炭黑被认为结构很相近,值得研究它们在胶料中的性能差异性.为了便于理解比较结果,不同的炭黑采用不同的用量,从而使邵尔A硬度达到70度.然而,尽管700系列中的两种理论用量也有轻微的不同,为了更好地展示它们之间存在的差异,本研究将它们在同一用量下进行比较.基础配方采用优质天然橡胶和其他极少数的原材料以及一种简单的中硫硫化体系(表2).在实验室密炼机内混炼.由同一操作人员依次称量并混炼所有批次的材料.A S T M试片在155ħ㊁T c90或4m i n的条件下模压,压缩形变试样在同一温度下模压,硫化时间为T c90加5m i n.加工性能和物理性能测试按以下方法进行:1)M D R流变仪 A S T M D52892)硬度 A S T M D22403)拉伸强度㊁伸长率和定伸应力 A S T M D412方法A4)热老化 A S T M D5735)压缩永久形变 A S T M D395方法B 1㊀结果与讨论与目标硬度非常接近,实际的变化范围为67.7到74.6度,平均为70.7ʃ3.4度.这在目标硬度的合理波动范围内,所以进行了后续分析.表3显示了流变数据,最小和最大扭矩的变化范围相当狭窄,因此,这些炭黑在他们各自的用量下性能很相似.T s1数据有很大的差异,从最低到最高是两倍的关系,T c90的变化也是如此,但没有这么大.不同炭黑对胶料p H值的影响也不同,从而影响硫化起步.这是T s1变化的主要因素.没有一种胶料严重焦烧,T c90的平均硫化时间是5m i n左右,并不是很长.表1㊀炭黑性能A S T MD3849平均粒径,n mD6556比表面积,m2/gD2414吸油值,c m3/100gD3492压碎吸油值,c m3/100gD1510吸碘值,m g/g NG2202211411498121NG3262878726882NG33027781028882NG33925911209990NG55045401218543NG65047361228435NG7628529655927NG7747330726329㊀㊀表4示出了标准橡胶胶料的实验数据.一个明显的趋势是200和300系列的炭黑都具有相当高的伸长率,超过500%,而其他大粒径炭黑的伸长率都较低.这些数据与小粒径炭黑具有较高的拉伸强度相符.但是对于100%定伸应力,观察到逆转,大粒径炭黑具有较高的模量和硬度.似乎推荐的每种炭黑用量使硬度达到70度有点不精确.550和650系列炭黑应当减少4份,220㊁326和339系列炭黑应当增加4份,然而,这些差异并不足以使这些配方的比较全部无效.32橡胶参考资料2019年表2㊀配方N R G1N R G2N R G3N R G4N R G5N R G6N R G7N R G8S M R GC V 60100100100100100100100100硬脂酸11111111氧化锌44444444防老剂22222222石蜡22222222操作油1010101010101010加工助剂22222222N G22062-------N G326-75------N G330--68-----N G339---60----N G550----78---N G650-----78--N G762------100-N G774-------100硫黄1.81.81.81.81.81.81.81.8O B T S 硫化剂1.51.51.51.51.51.51.51.5总计186.30199.30192.30184.30202.30202.30224.30224.30表3㊀流变数据(155ħ)N R G1N R G2N R G3N R G4N R G5N R G6N R G7N R G8M L ,d N m 3.282.942.963.032.882.342.683.1M H ,d N m 18.4519.251820.9720.9419.4320.2919.69T s 1,s14673117106130116141112T c 90,s356273297284305302322307㊀㊀压缩永久形变的数据变化范围是20%到26%,较小粒径的炭黑的形变可能稍高,与理论预测一致.热老化条件并不苛刻,但是当温度超过70ħ时天然橡胶开始降解,而这在室温下并不典型,因此认为温度不应太高.同时在空气循环烘箱中70h 是热老化的合适时间.观察到一些并不引人注目的热老化效应,拉伸强度和伸长率的变化可以忽略不计,硬度的增加不超过两度,也不是很明显.只有100%定伸应力有显著变化,从15%增加到35%.聚合物含量增加和变化减少有大致相关性,其中N339最突出.在表5中,我们得到了最感兴趣的胶料机械性能的数据.有趣的是,静态刚度只在505到630的范围内变化,比100%定伸应力的范围更窄.复数动态弹簧刚度K ∗(在10H z/5%动态应变振幅下测量)范围为776~1011N /m m ,一个稍宽的百分率范围,静态和动态性能间有很好的整体相关性.t a n δ(损耗因子)的范围是0.211到0.255,变化明显但不是很宽的范围,300系列的炭黑中,可以很清晰地看到随结构增加损耗因子减小的预期趋势.700系列的炭黑特意采用相同的用量,可以看到损耗因子差别大于预期.N550系列炭黑稍有突出,静态和动态刚度都最高,而损耗因子居中.如果我们想更清晰的比较炭黑的补强性能,我们可以将获取的K ∗值与炭黑用量相关联,分析K ∗/份之比,可以发现N220补强性能最好,而N762最差,如预期的一样.低结构N326的补强性不仅比其他300系列炭黑低,甚至比N 500和N650大粒子炭黑低.从N220到N774通过最大跨度的炭黑粒径进行补强性比较,表明静态和动态刚度极为接近,但损耗因子有显著差异.N774胶料聚合物含量是44.6%(R H C ),而N 220是53.7%.在屈挠寿命和疲劳生热方面,这意味着什么?聚合物含量高的基体会产生有益的影响?动态测试使用频率扫描来进行,从1~50H z ,计算了K ∗和t a n δ的比值,如表5所示.正如预期,随着频率增加所有胶料的刚度增大.刚42第49卷㊀㊀第2期㊀㊀㊀㊀炭黑对天然橡胶动态性能的影响度增加的范围从1.33到1.47,这并不明显,所以聚合物响应似乎在这里占主导地位.损耗因子的变化非常小,在试验误差范围内,尽管小粒径炭黑都保持小幅下降.表4㊀标准物理试验数据试样硫化条件:155ħˑT c90N RG1N RG2N RG3N RG4N RG5N RG6N RG7N RG8拉伸强度,M P a25.624.925.124.819.320.818.718.0拉断伸长率,%579577531547371417390386邵尔A硬度,度67.768.171.068.274.673.471.071.9100%定伸应力,M P a3.232.914.073.235.685.604.495.30压缩永久变形∗,%26.125.423.423.7212023.621.6热老化:70ħˑ70h老化后拉伸强度变化,%6.60.8-1.95.64.4-0.81.72.4伸长率变化,%-5.9-7.6-14.5-5.7-8.1-12.2-15.4-14硬度增加2.10.20.72.11.82.31.84.1100%定伸应力变化,%15.224.220.330.320.920.635.3254∗条件:70ħˑ70h表5㊀动态测试数据胶料N RG1N RG2N RG3N RG4N RG5N RG6N RG7N RG8炭黑N220N326N330N339N550N650N762N774静态刚度,N/m m556572581535630617505552K∗(10H z/5%应变),N/m m8868719088321.011987776888t n aδ0.2550.2490.2380.2300.2320.2220.2110.238K∗,份14.311.613.313.913.012.77.88.91~50H z K∗比率1.471.451.411.421.341.331.401.421~50H z t n aδ比率0.940.980.950.951.011.011.011.00㊀㊀这似乎表明,弹性模量Kᶄ和粘性或损耗模量Kᵡ,随频率增加的方式是相同的.我们预计聚合物随着频率的增加而变硬,而数据表明,基质的能量吸收也会同时上升.本研究未包含的其他特性有耐磨性和屈挠寿命,预计这两种特性视炭黑的类型不同而有所不同.较小粒径的炭黑能赋予较好的耐磨性,较大粒径的炭黑能延长屈挠寿命,减少生热.还对胶料成本有影响,与用量和各种炭黑的价格有关.2㊀结论众所周知,炭黑补强天然橡胶取决于粒径和结构对标准物理特性的影响,但如何影响工程特性,包括阻尼和刚度,还没有对大范围的炭黑进行详细的研究.从本研究中我们得出以下结论:1)观察到对标准物理性能的影响,即较小粒径的炭黑具有较高的伸长率和拉伸强度,而较大粒径的炭黑可赋予较高的100%定伸应力.2)炭黑的类型对热老化没有特别的影响,对压缩永久形变可能会有很小的影响.3)粒径大小和结构对动态刚度的增强通常与标准物理性能的效应相对应.4)按份来计算对K∗的贡献时,中等粒径N 550炭黑与300系列炭黑接近.5)动态刚度和硬度或100%定伸应力之间没有相关性.6)t a nδ反映的阻尼特性不只是与粒径大小有关,而且随结构降低而增大.7)炭黑补强几乎不影响聚合物对频率变化的响应.参考文献:1㊀R.J.D e lV e c c h i o等,R u b b e rW o r l d,V o l.253,N o.2(2015),20~2252。

炭黑在橡胶里面的增强机理

炭黑在橡胶里面的增强机理

炭黑在橡胶里面的增强机理
炭黑作为一种常见的填料,可以在橡胶中起到很好的强化作用。

其主
要机理如下:
1.提高界面粘附力:炭黑表面的亲疏水性能能够吸附橡胶分子,增强
炭黑与橡胶的相互作用力,促进颗粒与橡胶基质之间的粘附,从而增强复
合材料的力学性能。

2.增加形态刚度:炭黑颗粒的硬度和刚度远高于橡胶分子,可以有效
地增加橡胶的形态刚度,提高材料的弹性模量和强度。

3.促进硫化反应:炭黑表面含有丰富的活性基团,能够吸附橡胶分子,增加其接受硫醇羟基的能力,促进橡胶与硫醇发生交联反应,从而增强材
料的耐热性和耐磨性。

4.增加热导率:炭黑颗粒的导热性能良好,能够有效地增加橡胶复合
材料的导热性能,提高材料的热稳定性和抗老化性能。

综上所述,炭黑作为一种重要的橡胶填料,能够改善橡胶材料的力学
性能、耐热性、耐磨性和尺寸稳定性等方面的性能,广泛应用于橡胶工业中。

硅藻土等不同填料在氟橡胶中应用研究

硅藻土等不同填料在氟橡胶中应用研究

硅藻土等不同填料在氟橡胶中应用
研究
氟橡胶是一种高性能橡胶,具有出色的耐高温、耐化学品、耐油腐蚀、氧化稳定性及电绝缘性等性能,被广泛应用于化工、汽车、航天等领域。

然而,氟橡胶制品往往存在着明显的成本问题,因此需要通过填料改性来降低成本和提高性能。

硅藻土是一种天然的无机高分子材料,其汽水吸附性能、表面积和离子交换容量较高,因此具有很好的改性应用前景。

本文研究了硅藻土、云母、碳黑、摩擦炭等不同填料在氟橡胶中的应用,分别研究了它们对氟橡胶物理性能和力学性能的影响。

结果表明,硅藻土和云母对氟橡胶的耐油性、耐热性、拉伸性及硬度都有一定的改善,其中硅藻土的效果更加显著。

而碳黑和摩擦炭的加入对氟橡胶的物理性能和力学性能影响不明显,主要起到了填充物和稀释剂的作用。

另外,还研究了硅藻土改性氟橡胶在长期热水、石油、酸、碱等各种介质中的使用寿命和机械性能,实验证明硅藻土改性氟橡胶具有良好的综合性能和较长的使用寿命。

总之,该研究揭示了硅藻土在氟橡胶中的应用前景,为氟橡胶的改性及应用提供了新思路和技术支持。

不同填料对氟橡胶胶乳性能的影响研究

不同填料对氟橡胶胶乳性能的影响研究

不同填料对氟橡胶胶乳性能的影响研究氟橡胶是一种具有优异耐热性、耐化学性和耐油性的特种橡胶,广泛应用于航空、汽车、化工、电子等领域。

为了改善氟橡胶的性能,填料的选择和添加是一种有效的方法。

本文将研究不同填料对氟橡胶胶乳性能的影响,并从填料的角度探讨氟橡胶的改性方法。

首先,选择合适的填料对氟橡胶的胶乳性能具有重要影响。

常见的填料有碳黑、白炭黑、硅酸盐、金属氧化物等。

这些填料能够提高橡胶的机械性能、耐磨性和耐老化性。

例如,碳黑填料能够增加橡胶的强度和硬度,提高耐磨性能;白炭黑填料则能够改善橡胶的耐候性和耐油性。

因此,在氟橡胶的制备过程中,根据目标性能的需求选择适当的填料是十分重要的。

其次,填料在氟橡胶中的分散情况对胶乳性能同样重要。

良好的填料分散能够提高橡胶的力学性能和加工性能,而不良的填料分散则会导致胶乳的不均匀性和性能下降。

因此,填料的选择和添加方法在一定程度上影响着填料在橡胶中的分散情况。

常用的填料添加方法有通过热熔法和湿法。

其中,热熔法在高温下将填料与氟橡胶混炼,可以提高填料与橡胶的分散性;湿法则是将填料与橡胶一同加入橡胶胶乳中搅拌,然后通过干燥和膨胀使填料充分分散。

通过优化填料的添加方法和条件,可以实现填料在胶乳中的均匀分散,提高橡胶的性能。

此外,填料的表面改性也是提高填料在氟橡胶中分散性和增强橡胶性能的有效方法之一。

填料表面的改性主要通过对填料进行表面处理或涂覆来实现。

例如,通过对填料进行表面活化处理,可以增加填料与橡胶的相容性,提高填料与橡胶的相互作用力,增强填料在胶乳中的分散性和增强橡胶的力学性能。

此外,通过在填料表面涂覆一层有机物或无机物也可以改善填料在胶乳中的分散情况。

这些表面改性的方法可以提高填料的亲和性、增强填料与橡胶的相互作用力,从而改善橡胶的性能。

最后,填料的添加量对氟橡胶的性能也有显著影响。

填料的添加量过低会使得橡胶的物理性能不能得到有效改善,而填料的添加量过高则可能导致胶乳的黏度增加、加工性能下降。

气相白炭黑对氟橡胶硅橡胶共混胶性能的影响

气相白炭黑对氟橡胶硅橡胶共混胶性能的影响
1 实验
I.1原材料
甲基乙烯基硅橡胶,型号PS02,深圳森13有 机硅材料有限公司产;氟橡胶,型号F2463,中吴 晨光化工研究院产;气相白炭黑,型号QS一10,比 表面积120 m2·g一,QS-20,比表面积220 Ill2· g~,QS一30,比表面积300 n12·g一,QS-40,比表 面积为380m2·g一,13本Tokuyama公司产;2,5- 二甲基-2,5.双叔丁基过氧基己烷(简称双.2, 5),日本信越化学公司产;轻质氧化镁(Mgo), 上海通亚精细化工厂产;氢氧化钙(Ca(OH):), 江苏常州市科发化学试剂有限公司产;氟化钙,天 津科密欧化学试剂开发中心产;羟基硅油,中吴晨 光有机硅公司产;增容剂,氟橡胶接枝乙烯基三乙 氧基硅烷,实验室自制;其他配合剂均为橡胶工业 常用原料。
1.3基本配方 氟橡胶/硅橡胶50/50,增容剂6,氧化镁
2.5,氢氧化钙3,气相白炭黑(变量0~50,或变 比表面积120—380m2·gd),羟基硅油3,交联剂 双-2,5 2。
1.4试样制备 1.4.1共混胶的制备
在开炼机加入硅橡胶,添加气相白炭黑和羟基 硅油,吃料完全后,调小辊距,薄通,出片。调整 辊距至1mm,薄通氟橡胶,包辊,加入增容剂, 然后加MgO和Ca(OH):,待吃料完全后,打三角 包和打卷,包辊,逐渐将硅橡胶混炼胶加入到氟橡 胶混炼胶中,最后加入双-2,5,打三角包,出片, 停期
合成材料老化与应用

硅橡胶共混胶具有优良的耐寒、耐热和耐油性能。 Ghosh Arun哺1研究表明,通过在氟橡胶中共混低粘 度的硅橡胶可以改善氟橡胶的加工流变性。未经补 强的硅橡胶强度很低,而白炭黑作为硅橡胶通用的 补强剂,能够大幅度提高硅橡胶的力学性能。与硅 橡胶不同的是,未经补强的氟橡胶硫化胶也具有较 高的拉伸强度。当氟橡胶和硅橡胶共混时,由于低 粘度的硅橡胶对氟橡胶的强度有较大损害,导致力 学性能显著下降,因此,为获得力学性能良好的共 混胶,必须选择对氟橡胶和硅橡胶均具有良好补强 效果的补强剂。本实验采用气相白炭黑作为氟橡胶 /硅橡胶共混胶的补强剂,研究了气相白炭黑的用 量和比表面积对氟橡胶/硅橡胶共混胶的力学性能、 耐热老化性能和耐油性能的影响,并采用SEM表 征了氟橡胶/硅橡胶共混硫化胶的拉伸断面形貌。

浅谈橡胶使用炭黑的局限性

浅谈橡胶使用炭黑的局限性

浅谈橡胶使用炭黑的局限性橡胶是一种重要的工业材料,具有优异的弹性、耐蚀性和耐磨性,广泛应用于轮胎、橡胶制品和工业材料等领域。

而炭黑则是橡胶中最常用的增黑剂,能够改善橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。

然而,橡胶使用炭黑也存在一些局限性,下面就来进行详细探讨。

首先,橡胶使用炭黑可能影响机械性能。

炭黑粒子的尺寸和形状会影响炭黑填充剂在橡胶矩阵中的分散性和增强效果。

炭黑粒子太大或者形状不均匀可能会导致填充剂在橡胶中团聚,从而降低橡胶的强度和耐磨性。

此外,炭黑的填充量过高也可能增加橡胶的硬度和脆性,降低了其弹性和可塑性。

其次,橡胶使用炭黑可能带来环境问题。

炭黑是一种含碳的物质,其生产和使用过程中会产生大量碳排放。

碳排放是主要的温室气体之一,对全球气候变化造成了不可忽视的影响。

此外,炭黑生产中还可能产生有毒的副产品,对人体健康和环境造成潜在风险。

此外,橡胶使用炭黑可能降低产品的可持续性。

炭黑在橡胶制品中主要起到增黑剂的作用,提高了橡胶的耐磨性和耐老化性能。

然而,炭黑填充剂在橡胶中的使用量通常较大,这使得橡胶制品的可回收性和可再利用性较低。

由于炭黑填充剂的存在,废弃的橡胶制品很难进行有效的再利用和循环利用,从而浪费了资源并增加了垃圾处理的负担。

最后,橡胶使用炭黑可能影响产品的外观和质量。

炭黑的颜色通常为黑色,因此会使橡胶制品变得十分暗黑,影响产品的美观度。

此外,炭黑的填充剂在橡胶制品中易于析出,导致表面产生粉化现象,进一步降低了产品的质量和附加值。

综上所述,橡胶使用炭黑的局限性主要体现在机械性能的限制、环境问题的影响、产品可持续性的下降以及外观质量的影响上。

为了解决这些局限性,工业界需要进一步研发新型的增黑剂,以提高橡胶制品的性能和可持续性,减少环境污染问题,并改善产品的外观质量。

此外,也应加强对橡胶回收利用技术的研发和推广,最大程度地减少废弃橡胶制品的数量,实现资源的循环利用。

气相白炭黑对氟橡胶/硅橡胶共混胶性能的影响

气相白炭黑对氟橡胶/硅橡胶共混胶性能的影响

气相白炭黑对氟橡胶/硅橡胶共混胶性能的影响硅橡胶具有优良的耐高温、低温性能、优良的电气性能、透气性、导热性和脱模性能,广泛应用于电子电气工业、汽车工业、办公设备、生物医疗、家居用品等领域。

标签:氟橡胶;硅橡胶;气相白炭黑;共混;物理机械性能气相白炭黑用于增强氟橡胶/硅橡胶的混合。

研究了气相白炭黑的用量和比表面积对氟橡胶/硅橡胶共混物的力学性能、耐热性、耐老化性和耐油性的影响。

1 实验1.1 原材料甲基乙烯基硅橡胶,PS02型,深圳市森13有机硅材料有限公司,氟橡胶,F2463型,乙烯三乙氧基硅烷(KH i51牌号),南京能德化工有限公司生产。

1.2 实验设备和仪器广东湛江机械厂xk160型:橡胶硫化机,C3型,北京瑞达紫辰仪器有限公司XLB-D型,浙江湖州鸿图机械有限公司万能材料试验机,Haak e扭力流变仪,德国rm oE 1ectron。

1.3 试樣制备①氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷的制备。

氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷配方:氟橡胶1O0部分:乙烯基三乙氧基硅烷5部分,DCP0.5份。

将氟橡胶、乙烯基三乙氧基硅烷和DCP均匀地混合在混合机上,加入到tlaake流变仪中,在150℃的温度下混合,转速为80rpm,混合时间为30分钟。

索氏提取的混合橡胶,48h,温度80℃,无水乙醇提取液,提取产品真空干燥后,氟橡胶和乙烯基三乙氧基硅烷接枝(FKM-g-KH151)。

烯基的双键断裂,产生了新的自由基的两个新的自由基反应,最终产生了氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷;②准备混匀胶,将混匀机辊距调整为2mm,加入硅橡胶和辊。

加入气相白炭黑和羟基硅油。

喂料完毕后,调整辊距在LMM以下。

调整辊距离低于LMM,薄通过氟橡胶,滚,加酸吸收剂,调整辊帮派E1毫米的混合器,使三角袋和卷5次,滚,逐渐加入硅橡胶粘合剂搅拌氟橡胶混合胶水,混合均匀,然后加入硫化剂,薄通过5次,推出,等待使用;③硫化物样品的制备。

在165℃的固化温度下,电热油压力板式硫化机对硫化试件和压缩永久变形试样进行了硫化。

炭黑对橡胶压变形的影响

炭黑对橡胶压变形的影响

炭黑对橡胶压变形的影响
炭黑是橡胶工业中广泛使用的一种添加剂,它能够显著提高橡胶的力学性能和耐久性。

然而,炭黑对橡胶压变形的影响却是一个复杂的问题,需要深入探讨。

首先,我们需要了解炭黑的基本性质。

炭黑是由烃类物质不完全燃烧或热解产生的黑色粉末。

它的粒径非常小,一般在10-300纳米之间。

由于炭黑的粒径非常小,它可以很好地分散在橡胶基质中,形成一种特殊的网络结构。

这种网络结构能够有效地传递应力,从而提高橡胶的力学性能。

然而,炭黑对橡胶压变形的影响并不仅仅取决于它的粒径。

炭黑的表面性质、结构形态和在橡胶基质中的分散性等因素都会对其产生影响。

例如,某些类型的炭黑具有较高的结构性,这会导致橡胶的硬度增加,从而使其更容易发生压变形。

此外,炭黑在橡胶中的分散性也是一个关键因素。

如果炭黑不能均匀地分散在橡胶中,就会形成应力集中点,这会导致橡胶在受到压力时更容易发生变形。

因此,为了获得更好的力学性能和耐久性,必须采取有效的措施来提高炭黑在橡胶中的分散性。

综上所述,炭黑对橡胶压变形的影响是一个多因素的问题。

为了更好地了解这种影响,需要进一步研究炭黑的性质、结构和在橡胶中的分散性等方面的因素。

只有这样,才能更好地应用炭黑,提高橡胶的性能和耐久性。

氟橡胶硬度的影响因素

氟橡胶硬度的影响因素

氟橡胶硬度的影响因素
氟橡胶是一种高性能的弹性体材料,具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性。

在氟橡胶的生产和使用过程中,硬度是一个重要的性能指标。

下面将介绍影响氟橡胶硬度的主要因素。

硫化体系:氟橡胶的硫化体系是影响其硬度的关键因素。

不同的硫化体系可以产生不同的交联密度,从而影响氟橡胶的硬度。

例如,使用过氧化物硫化体系可以获得较低硬度的氟橡胶,而使用硫磺硫化体系则可以获得较高硬度的氟橡胶。

填料:填料是氟橡胶中常用的添加剂,可以增加其硬度和耐磨性。

常用的填料包括炭黑、白炭黑、硅酸盐等。

不同种类的填料对氟橡胶硬度的影响也不同。

加工工艺:加工工艺对氟橡胶的硬度也有一定影响。

例如,在加工过程中,温度、时间和压力等因素都会影响氟橡胶的交联密度和硬度。

老化:随着时间的推移,氟橡胶会发生老化现象,导致其硬度逐渐降低。

因此,在使用过程中,需要注意避免长时间暴露在高温、高湿等恶劣环境下,以减缓老化的速度。

总之,氟橡胶的硬度受到多种因素的影响,包括硫化体系、填料、加工工艺和老化等。

在生产和使用过程中,需要根据具体要求选择合适的配方和工艺,以确保氟橡胶具有所需的硬度和其他性能指标。

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炭黑等填料对氟橡胶性能的影响分析摘要:研究了3种填料(氟化钙、硫酸钡、炭黑)对氟橡胶力学性能及加工性能的影响。

结果表明,采用氟化钙对氟橡胶补强作用最明显,但降低了压缩永久变形性能;而炭黑对氟橡胶的综合性能改善最佳。

关键词:氟橡胶氟化钙硫酸钡炭黑
氟橡胶是主链或侧链碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。

氟原子的电负性极高,使得c-f键键能较大(大约
110kj.mol-1),同时促使c-c主链键能提高(97kj.mol-1),并在f-h之间利用强范德华力形成氢键,且其原子半径(0.064mm)相当于c-c键的一半,因此能够紧密地排列在碳原子周围,对聚合物c-c 主链产生很强地屏蔽作用,从而赋予了含氟高聚物高度稳定性。

由于氟橡胶这种化学结构,使得氟橡胶基体与绝大多数填料之间并不存在化学作用,也很难找到一种合适的表面活性剂对填料进行表面改性处理,所以氟橡胶与现今普遍使用的填料之间的界面粘合强度较弱。

然而,填料却可增大体积、降低成本,改善力学性能及加工工艺性能等,对于氟橡胶这种昂贵的特种橡胶来说,其作用更加明显。

研究填充体系对氟橡胶力学性能及加工工艺性能的影响具有重要的意义。

本文选用了3种典型的填料(氟化钙、硫酸钡、炭黑)来探讨填料对氟橡胶性能的影响及其在使用上所体现的优缺点。

1、实验
1.1 原材料
氟橡胶26,门尼粘度[ml(1+10)121℃]为42,双酚af,bpp,ca(oh)2,活性氧化镁,n990,巴西棕蜡;氟化钙和硫酸钡。

1.2 需要的实验设备
开炼机,xk13-021-003型;无转子硫化仪,gt-m2000a型;拉力机,gt-tcs-2000型;邵尔a型硬度计;平板硫化机,kshr100型;扫描电子显微镜,gsm-5900lv型。

1.3 试样制备基本配方
氟橡胶,100;双酚af,2;bpp,0.5;ca(oh)2,6;活性氧化镁,3;巴西棕蜡,1;填料(氟化钙、硫酸钡、炭黑n990),变量。

用开炼机混炼,加料顺序为:氟橡胶→活性氧化镁→氢氧化钙→巴西棕蜡→填料→双酚af→bpp。

混炼时辊温不超过50℃,混炼后停放12h以上,然后返炼、薄通10遍。

一段硫化采用平板硫化机,硫化条件为170℃×10min;二段硫化采用热空气老化箱,硫化条件为230℃×24h。

1.4 性能测试
拉伸强度、拉断伸长率按gb/t528-1998测试;撕裂强度按
gb/t529-1999测试;硬度采用邵尔a硬度,按gb/t531-1999测试;压缩永久变形按gb/t7759-1996测试,测试条件为200℃×24h,压缩25%;硫化转矩测试温度为170℃。

2、结果与讨论
2.1 硫化特性的研究
对3种填料填充氟橡胶的硫化特性曲线分析,胶料的焦烧时间、
正硫化时间和加工流动性等参数见表1。

由表1可以看出,不同填料对混炼胶硫化时间有一定影响,氟化钙和硫酸钡体系的焦烧时间缩短,这对实际硫化操作不利;而炭黑填充的混炼胶焦烧时间延长,具有良好的焦烧安全性。

表1中ml 表示胶料的最小转矩,ml值越小,说明胶料的塑性和流动性越好;mh表示胶料的最大转矩,mh值越大,说明硫化胶的交联密度或模量越大。

实验结果显示,只有炭黑改善了胶料在硫化成型过程中的流动性,这有利于加工工艺性能的提高;而3种填料的mh都有不同程度的降低,这是由于在相同用量的硫化体系下,随着填料的加入,降低了单位体积的硫化剂含量,所以相应的交联密度就会降低。

2.2 力学性能的分析
在相同工艺条件下,向氟橡胶中分别加入氟化钙、硫酸钡、炭黑n990等填料,其力学性能测试结果见表2。

由表2可以看出,随着填料的加入,混炼胶拉伸强度都有很大程度的提高,特别是30份氟化钙,增幅达到了60%左右;其次是炭黑和硫酸钡,增幅分别达到了35%和25%,这说明了3种填料都起到了一定的补强作用。

氟化钙和炭黑对抗撕裂性能的作用比较显著,相对于不加填料的氟橡胶体系,撕裂强度都有了明显的提高;而硫酸钡的变化不大。

从表2还可知,填料的加入,尤其是炭黑大幅度提高了硫化胶的抗变形能力,特别是含炭黑的硫化胶,其100%定伸应力和硬度明显增加;而含硫酸钡的提高幅度不大。

添加炭黑的胶料具有较低的压缩永久变形。

这对于26型氟橡胶在密封件方
面的应用有利,所以炭黑填充的硫化胶在这方面的应用占有很大优势。

综上所述,30份氟化钙和炭黑对26型氟橡胶力学性能的改善是较为明显的;特别是炭黑填充的氟橡胶,综合性能最佳。

3、结语
填料粒径、形态、表面活性等因素对氟橡胶力学性能及加工性能具有决定性影响作用。

氟化钙对26型氟橡胶的补强作用最为明显,但它的使用会让氟橡胶的压缩永久变形性能变差。

炭黑n990
对26型氟橡胶的补强效果没有氟化钙好,但它有助于提高压缩永久变形性能,综合性能也在3种填料中最佳。

参考文献
[1]陈青,魏伯荣等.氟橡胶的改性研究进展[j].特种橡胶制品,2009,25(2):57~61.
[2]傅政.橡胶材料性能[m].北京:化学工业出版社,2011.
[3]徐竹,马俊辉等.不同填料对246型氟橡胶性能的影响[j].特种橡胶制品,2010,26(6):21~23.。

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