白炭黑填充氯丁橡膠性能研究

蘇蕊蕊++胡芳婷++徐彥紅++王再學(xué)++徐云慧

摘要：研究了白炭黑用量對(duì)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(qiáng)度增加，白炭黑用量為30phr時(shí)，拉伸強(qiáng)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(hào)：TH145.4+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(xì)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(tuán)，所以其具有強(qiáng)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(bào)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(bào)道。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 主要原材料

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

2.2 實(shí)驗(yàn)配方

CR322 100；ZnO 5；MgO 4；硬脂酸 1；促進(jìn)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(gè)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(gè)三角包，下片停放待用。

2.4 性能測(cè)試

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

3 結(jié)果與討論

3.1 白炭黑用量對(duì)CR物理性能的影響

表1給出了白炭黑用量對(duì)氯丁橡膠物理機(jī)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(qiáng)度增加，拉伸強(qiáng)度是先增加后降低的趨勢(shì)，白炭黑用量為30 phr時(shí)，拉伸強(qiáng)度最大。對(duì)比老化前后的性能，老化后膠料的硬度和撕裂強(qiáng)度增加，拉伸強(qiáng)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(duì)磨耗性能的影響

圖1給出了白炭黑用量對(duì)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(shì)，白炭黑用量為20 phr時(shí)，阿克隆磨耗最大。實(shí)驗(yàn)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(duì)壓縮永久變形性能的影響

圖2給出了白炭黑用量對(duì)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(qiáng)度增加，拉伸強(qiáng)度先增加后降低，白炭黑用量為30phr時(shí)，拉伸強(qiáng)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(shì)，白炭黑用量為20phr時(shí)，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。

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