白炭黑表面改性对NR模板.doc

白炭黑表面改性对NR/BR硫化胶性能影响
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硫化胶性能影响。 试验结果表明,不一样表面改性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶物理性能影响程度大小次序为:硅烷类偶联剂>钛酸酯类偶联剂>表面活性剂。 其中硅烷类偶联剂改性效果优劣次序为:KH 550>KH 846>KH 590>KH 560,带***基和磷酸酯基团偶联剂含有很好抗老化作用;钛酸酯类偶联剂改性效果优劣次序为:NDZ-311w>NDZ-102>NDZ-201>NDZ-311>NDZ-401>NDZ -101;表面活性剂改性效果优劣次序为:ATAC>T-40>ABS。
内  容:
     炭黑是橡胶制品关键补强剂。 多年来,伴随能源日益担心,大家越来越重视无机填料对橡胶补强效果,尤其是白炭黑对橡胶补强作用。 然而因为白炭黑表面极性和亲水性较强,和烃类橡胶相容性不如炭黑好,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。 为了提升白炭黑和聚合物之间相容性,增大界面间相互作用活性,通常采取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硫化胶物理性能影响。
1试验
原材料
NR,1号烟胶片,马来西亚产;BR,齐鲁石化企业产品;沉淀法白炭黑,南京橡胶厂提供。
偶联剂:γ-***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。
表面活性剂:吐温40(T-40)、 十二烷基苯磺酸钠(ABS)、 十二烷基三******化铵(AT-AC),上海化学试剂厂产品。
试验配方
NR 65;BR 35;硫黄 ;促进剂CZ ;炭黑 40;白炭黑 15;改性剂 3;硬脂酸 2;防老剂4010NA 3;防老剂RD 3;氧化锌 5;凡士林 7。
性能测试
(1)硫化胶拉伸性能按GB/T528—92于XLL-250型拉力试验机上进行;撕裂强度按GB/T529—91测定;邵尔A型硬度按GB/T531—92用LX-A型橡胶硬度计测定;老化试验采取401A型鼓风式老化试验箱,老化温度为100℃,老化时间为72h。
(2)采取平衡溶胀法测定硫化胶交联密度,由下式求得:
γ=ln(1-Vr)+Vr+
μV2r/[V1(Vr1/3-Vr/2)]
式中 γ———交联密度,mol·cm-3;
Vr———溶胀试样中硫化胶体积分数;