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        白炭黑填充氯丁橡膠性能研究

        2017-07-05 02:38:30蘇蕊蕊胡芳婷徐彥紅王再學
        綠色科技 2017年10期

        蘇蕊蕊++胡芳婷++徐彥紅++王再學++徐云慧

        摘要:研究了白炭黑用量對氯丁橡膠性能的影響。結(jié)果表明:隨著白炭黑用量的增加,膠料的硬度、撕裂強度增加,白炭黑用量為30phr時,拉伸強度值最大。隨著白炭黑用量增加,阿克隆磨耗性能先增加后降低,壓縮永久變形先增加,30phr以后趨于穩(wěn)定。

        關(guān)鍵詞:白炭黑; 氯丁橡膠; 壓縮永久變形; 阿克隆磨耗

        中圖分類號:TH145.4+1

        文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)10016902

        1 引言

        白炭黑(silica)是白色粉末狀X|射線無定形硅酸和硅酸鹽產(chǎn)品的總稱,主要是指沉淀二氧化硅、氣相二氧化硅和超細二氧化硅凝膠,也包括粉末狀合成硅酸鋁和硅酸鈣等。白炭黑是多孔性物質(zhì),其組成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羥基的形式存在,由于表面含有大量的硅羥基基團,所以其具有強極性和高的反應(yīng)活性。目前,沉淀法白炭黑主要用于各種功能性聚合物,如CSM、ENR和XNBR等,也有少量報道,通過并用少量的CR,來提高沉淀法白炭黑填充NR和EPDM膠料性能的研究,但白炭黑填充CR的研究鮮有報道。

        2 實驗部分

        2.1 主要原材料

        CR322,重慶長壽捷圓化工有限公司;沉淀法白炭黑,美國卡博特公司;其他助劑均為市售。

        2.2 實驗配方

        CR322 100;ZnO 5;MgO 4;硬脂酸 1;促進劑DM 0.5;NA-22 2;白炭黑 變量。

        2.3 試樣制備

        先將CR322塑煉3 min,然后依次加入MgO、SA、促DM、NA22混煉,待混煉均勻后,打5個三角包,后均分成5份,再分別加入ZnO和白炭黑混煉均勻后打5個三角包,下片停放待用。

        2.4 性能測試

        拉伸性能根據(jù)GB/T528-2009測試;邵爾A型硬度根據(jù)GB/T531.1-2008測試;老化性能根據(jù)GB/T3512-2001測試。壓縮永久變形性能根據(jù)GB/T7759-1996測試,磨耗性能根據(jù)GB/T1689-1998測試。

        3 結(jié)果與討論

        3.1 白炭黑用量對CR物理性能的影響

        表1給出了白炭黑用量對氯丁橡膠物理機械性能的影響,從表1可以看出,隨著白炭黑用量的增加,膠料的硬度、撕裂強度增加,拉伸強度是先增加后降低的趨勢,白炭黑用量為30 phr時,拉伸強度最大。對比老化前后的性能,老化后膠料的硬度和撕裂強度增加,拉伸強度下降,這是由于熱氧老化過程中后固化引起的。

        3.2 白炭黑用量對磨耗性能的影響

        圖1給出了白炭黑用量對磨耗性能的影響。從圖1可以看出,隨著白炭黑用量的增加,阿克隆磨耗是先增加后降低的趨勢,白炭黑用量為20 phr時,阿克隆磨耗最大。實驗過程中觀察磨耗輪表面也可以看出,白炭黑用量越多,磨耗輪表面紋理越趨于光滑,磨耗性能越好。

        3.3 白炭黑用量對壓縮永久變形性能的影響

        圖2給出了白炭黑用量對壓縮永久變形性能的影響。從圖2中明顯可以看出,隨著白炭黑用量的增加,壓縮永久變形先增加,30 phr以后趨于穩(wěn)定。

        4 結(jié)論

        (1)隨著白炭黑用量的增加,膠料的硬度、撕裂強度增加,拉伸強度先增加后降低,白炭黑用量為30phr時,拉伸強度值最大。

        (2)隨著白炭黑用量的增加,阿克隆磨耗是先增加后降低的趨勢,白炭黑用量為20phr時,阿克隆磨耗最大。

        (3)隨著白炭黑用量的增加,壓縮永久變形先增加,30phr以后趨于穩(wěn)定。

        參考文獻:

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        [4]S P, S C,T U,et al. Dependence of mechanical and aging properties of chloroprene rubber on silica and ethylene thiourea loadings[J].European Polymer Journal,2007,43(1):185~193.

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