白炭黑/炭黑复合填料对天然橡胶补强性能的研究

炭黑和白炭黑是橡胶主要的补强填料,可以显著提升橡胶的性能。虽然炭黑和白炭黑有各自的优势,但白炭黑/炭黑共用可以更好地提高天然橡胶(NR)的物理性能和动态性能。本工作用不同用量比的白炭黑/炭黑复合填料(用量50份)补强NR,考察胶料的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性能、抗裂口增长性能、生热性能和滚动阻力等。结果表明,复合填料的白炭黑用量为20份和30份时NR胶料综合性能较好。     

炭黑/煤矸石/碳纳米管复合填料对天然橡胶性能的影响

研究炭黑/煤矸石/碳纳米管(CNTs)复合填料体系对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:CNTs延迟硫化效应明显;相比炭黑,煤矸石对硫化具有促进作用;在填料用量相同的条件下,单独由炭黑填充的NR有最大的交联密度,CNTs对交联密度影响不明显;当煤矸石/炭黑/CNTs用量比为17.5/16.5/1时,复合填料填充NR具有良好的综合性能。     

硅烷偶联剂对白炭黑/炭黑并用体系补强天然橡胶性能的影响

研究偶联剂Si747和Si69对白炭黑/炭黑并用体系补强天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:与偶联剂Si69混炼胶相比,偶联剂Si747混炼胶的硫化速率较大;随着一段密炼排胶温度升高,两种偶联剂混炼胶小应变储能模量(G′1)与大应变储能模量(G′2)的差值(G′1-G′2)呈下降趋势;排胶温度适当提高有利于改善偶联剂Si747硫化胶的物理性能;偶联剂Si69硫化胶的滚动阻力较小,偶联剂Si747硫化胶的抗湿滑性较好。     

硅藻土/白炭黑复合填料补强天然橡胶复合材料的性能研究

以硅藻土和白炭黑作为复合填料填充天然橡胶（NR）,研究硅藻土用量对硅藻土/白炭黑复合填料补强天然橡胶（DCNR）复合材料性能的影响。结果表明：随着硅藻土用量的增大,DCNR复合材料的t10和t90先增大后减小;硅藻土用量较小时,可提高DCNR复合材料的邵尔A型硬度;硅藻土用量过大,易产生明显的团聚,从而降低硅藻土/白炭黑复合填料对NR基体的补强效果,使得DCNR复合材料的综合物理性能下降。     

炭黑补强天然橡胶的性能研究

采用炭黑作为补强剂对各牌号天然橡胶作补强,并将补强前后天然橡胶的性能进行对比,以研究炭黑对于各牌号天然橡胶性能的影响。实验结果表明:炭黑补强天然橡胶的焦烧时间顺序为11#10#9#≈12#,正硫化时间顺序为12#11#10#9#,硫化速度大小顺序为9#≈10#11#12#,交联密度高低顺序为12#10#11#9#。炭黑补强使天然橡胶硫化胶的硬度、拉伸强度、撕裂强度、耐磨耗性能和耐疲劳性能上升,断裂伸长率下降。炭黑补强天然橡胶硫化胶的拉伸强度大小顺序为9#≈10#11#12#,撕裂强度大小顺序为10#9#11#12#,耐磨耗性能大小顺序为9#10#11#12#,耐疲劳性能的顺序为:10#≈11#9#12#,硬度大小的顺序为10#≈11#≈12#9#。炭黑补强天然橡胶硫化胶的耐热氧老化性能顺序为11# 9#≈10#≈12#。11#低温下的贮存模量高于9#,但温度升高后两者相近。9#和11#的玻璃化温度基本相同,tanδ-温度曲线基本一致。     

纳米凹凸棒土/炭黑复合填料对天然橡胶/丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

研究纳米凹凸棒土/炭黑N770/炭黑N330复合填料中纳米凹凸棒土/炭黑N770用量比对天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶性能的影响。结果表明:采用纳米凹凸棒土/炭黑N770/炭黑N330复合填料时,随着凹凸棒土用量增大,并用胶的F_L和F_(max)增大,硫化速度减慢,物理性能、耐磨性能和耐屈挠性能提高;纳米凹凸棒土/炭黑N770用量比为30/15时,并用胶的综合性能较优异。与添加其他无机填料(陶土、轻质碳酸钙和白炭黑)/炭黑复合填料的并用胶相比,添加纳米凹凸棒土/炭黑复合填料的并用胶拉伸强度和撕裂强度较高,耐屈挠性能较好,耐磨性能稍差。     

非炭黑橡胶补强填料的应用研究进展

介绍非炭黑橡胶补强填料白炭黑、粘土、碳酸钙和短纤维的应用研究进展。白炭黑以其优良的补强性能成为最主要的白色、透明补强填充剂。白炭黑与硅烷偶联剂并用于轮胎胎面胶中，在降低轮胎滚动阻力的同时可改善轮胎的耐磨性和抗湿滑性。粘土／橡胶纳米复合材料具有良好的加工性能、优异的物理性能及阻隔性能等，广泛用于轮胎内胎、气密层、胶带、胶鞋等制品。碳酸钙尤其是超细活性碳酸钙已成为性能较好、白度高的橡胶补强填充剂之一，随着橡胶制品向品种齐全、用途广泛和色彩丰富方向发展，其应用将更加广泛。短纤维补强橡胶复合材料既具有橡胶的弹性，又有纤维的强度和刚度，制品具有高强度、高模量、耐撕裂、抗溶胀等优良性能，其复合材料已用于轮胎胎圈包布胶、三角胶、内衬层和胎面及胶管和输送带等产品。     

橡胶用非炭黑补强填料的研究进展

介绍橡胶工业中常用的非炭黑补强填料包括白炭黑、碳酸钙、短纤维、合成树脂、粘土的研究概况,指出橡胶对填料的要求及填料的主要作用,并分析影响填料补强填充性能的关键技术。     

改性剂用量对白炭黑补强天然橡胶性能的影响

通过机械共混法制备了天然橡胶/白炭黑复合材料,研究了不同改性剂用量对天然橡胶/白炭黑性能的影响。利用无转子硫化仪、万能拉力试验机、动态热机分析仪和扫描电子显微镜等对复合材料的硫化性能、物理机械性能、动态力学性能和微观结构进行了分析。结果表明,改性剂的加入对胶料的焦烧时间影响不大,但会使胶料的正硫化时间缩短;改性剂的加入会使硫化胶的tan δ峰向高温偏移;改性剂用量为8份时,硫化胶综合性能最佳。     

交联密度对白炭黑/炭黑复合补强NR胎面胶性能的影响

针对卡车胎胎面胶配方,研究了交联密度对白炭黑/炭黑复合填充天然橡胶(NR)胎面胶性能的影响。结果表明,随着促进剂NS、S用量的增加,白炭黑/炭黑复合填充NR混炼胶的硫化速度逐渐加快,焦烧时间ts1、正硫化时间tc90逐渐缩短,硫化胶交联密度明显逐渐提高,导致NR硫化胶300%定伸应力提高,断裂伸长率下降。随着交联密度的提高,DIN及Akron磨耗体积逐渐减小,耐磨性明显提高;NR硫化胶剪切储能模量G′逐渐提高,损耗模量G″的频率依赖性逐渐下降,且二者都随剪切频率增加而提高。损耗因子tanδ在频率扫描及温度扫描下随交联密度增加而减小,与压缩生热结果相一致。     

不同再生温度再生橡胶对天然橡胶性能的影响

采用自制脱硫罐,在不同温度下对全轮胎胶粉进行再生,将制得的再生橡胶与天然橡胶(NR)并用,研究再生橡胶对NR性能的影响。结果表明:NR与再生橡胶并用,混炼胶的FL减小,硫化程度(F_(max)-F_L)先增大后减小,t10和t90缩短,硫化胶的硬度和100%定伸应力提高;随着再生橡胶再生温度升高,混炼胶的硫化速率变化不大,门尼粘度略有减小,硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率先减小后增大,加入再生温度为230℃的再生橡胶硫化胶拉伸强度和拉断伸长率均较大,再生温度对硫化胶的硬度和100%定伸应力影响不大。     

炭黑/煤矸石/碳纳米管复合填料体系对天然橡胶性能的影响研究*

利用硝酸氧化法对碳纳米管(CNTs)进行纯化,并用环氧天然橡胶(ENR)进行改性处理。结合胶质量分数测定结果表明, ENR用量15%(质量)时效果最佳。采用胶乳凝聚法制备CNTs/天然橡胶(NR)母料。煤矸石粉(CG)经高温煅烧和表面改性处理。 将CNTs/天然橡胶(NR)母料、CG和炭黑(CB)通过机械混炼法与天然橡胶及配合剂混合,制备CB/CG/CNTs/NR复合材料,并对复合材料进行硫化特性及物理机械性能。结果表明： CNTs延迟硫化效应明显;相比炭黑,CG对硫化具有促进作用。硫化特性和甲苯溶胀法测定结果表明,在填料份数相同的条件下,单独由CB填充的NR有最大的交联密度,CNTs对交联密度影响不明显。物理机械性能测试结果表明,当CG：CB：CNTs=17.5:16.5:1(Phr)时,NR硫化胶的300%定伸应力和扯断伸长率明显高于单独由CB填充NR,而拉伸强度与之接近,复合填料样填充NR具有较好的综合性能。扫描电镜测试结果表明,复合填料在NR基体中分布均匀。     

偶联剂对硅酸盐纳米填料/炭黑双填料体系填充天然橡胶/顺丁橡胶胶料性能的影响

<正>炭黑(CB)以其优良的补强性能广泛用作弹性体填料,但由于是用石油生产会导致污染,因此用天然矿物替代CB是一种降低环境污染的有效途径,替代物就是矿物纳米填料,因其粒子尺寸小,高宽比大,因而显示出良好的补强性。这样就可以减少填料用量,而且对于某些材料性能尤其是动态力学性能有益。纳米粘土(LS)如蒙脱土是一种层状硅酸盐,是研究最热门的硅酸盐矿物质,为2∶1型层状硅酸盐,由八面体和四面体片构成,氧化铝或氧化镁     

碳酸钙晶须补强炭黑/天然橡胶/丁腈橡胶复合材料的性能研究

采用钛酸酯偶联剂对碳酸钙晶须进行改性,研究改性碳酸钙晶须对炭黑/天然橡胶/丁腈橡胶复合材料性能的影响。结果表明:改性后碳酸钙晶须的表面性质改变,有效改善了碳酸钙晶须与橡胶基体的相容性,提高了复合材料的物理性能和储能模量,增强了Payne效应,对耐油性能影响不大;当改性碳酸钙晶须用量为4份时,复合材料的综合性能最佳。     

炭黑对天然橡胶性能的影响

通过RPA对材料的加工性能进行表征、压缩疲劳机对材料的压缩疲劳进行表征以及利用阿克隆磨耗对材料的耐磨性进行表征。利用RPA得到胶料的Payne效应增强,加工性能降低;炭黑的加入可以提高天然橡胶的耐磨性能,当炭黑填充量在40份左右的时候有较好的耐磨性能。除此之外,对于天然橡胶的压缩疲劳性能,加入炭黑后天然橡胶生热量明显增多,在炭黑含量10~30份之间时,生热量变化不大,特别是当炭黑含量大于30份时,生热量迅速增加。     

两种补强填料对氟醚橡胶性能的影响

设计补强填料（炭黑N990/硫酸钡）用量和并用比不同的9个试验配方,研究炭黑N990/硫酸钡用量和并用比对氟醚橡胶胶料硫化特性、耐低温性能、物理性能、耐热空气老化性能、耐介质性能和压缩永久变形的影响。结果表明：炭黑N990/硫酸钡用量和并用比对氟醚橡胶硫化胶性能影响较大;随着炭黑N990/硫酸钡用量的增大,氟醚橡胶硫化胶的力学性能更好;氟醚橡胶硫化胶的耐低温性能主要由橡胶的分子结构决定,同时含胶率越高,硫化胶的耐低温性能越好;氟醚橡胶硫化胶的耐介质性能与其交联程度有关,当炭黑N990/硫酸钡用量增大时,橡胶与其形成的交联网络更加密集,硫化胶的耐介质性能提高。     

混炼工艺对炭黑/白炭黑补强天然橡胶/异戊橡胶/顺丁橡胶并用胶加工性能的影响

研究不同混炼工艺[正常工艺、母胶工艺1（分别制成炭黑、白炭黑母胶）、母胶工艺2（分别制成炭黑、白炭黑母胶且白炭黑母胶进行热处理）]对炭黑/白炭黑补强天然橡胶/异戊橡胶/顺丁橡胶并用胶加工性能的影响。结果表明：采用母胶工艺会略微缩短正硫化时间,降低门尼粘度;停放30 d后,母胶工艺1胶料的门尼粘度、结合胶含量及Payne效应均明显小于其他两种混炼工艺胶料,且挤出加工性能较好;透射电子显微镜观察表明,母胶工艺2胶料白炭黑初始分散 较好。     

填料对天然橡胶/溴化丁基橡胶高阻尼橡胶性能稳定性的影响

研究填料对天然橡胶/溴化丁基橡胶高阻尼橡胶物理性能及阻尼性能稳定性的影响。结果表明:填料用量一定时,仅用炭黑N330填充的高阻尼橡胶物理性能最优,但耐热氧老化性能最差;采用云母粉替代部分炭黑N330制备的高阻尼橡胶物理性能略有下降,热氧老化后物理性能和阻尼性能变化率最小,耐热氧老化性能最佳;木质素替代部分炭黑N330填充的高阻尼橡胶耐热氧老化性能介于两者之间。     

硅烷偶联剂对白炭黑补强天然橡胶形态的影响

填料-橡胶相互作用是橡胶补强的关键参数。研究了含或不含硅烷双(三乙氧基硅丙基)四硫烷(TESPT)的条件下,白炭黑补强天然橡胶(NR)的形态。用原子力显微镜(AFM)观察到,使用TESPT时,白炭黑在NR中的微分散获得改善。采用基于透射电子显微镜(TEM)的网络可视化技术研究了NR中白炭黑-橡胶的相互作用。TESPT增强了填料-橡胶结合,阻止了空洞的形成。     

功能化碳纳米管/炭黑复合橡胶性能研究

表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对碳纳米管进行非共价键改性包覆,研究功能化碳纳米管与炭黑复合材料性能。结果表明,十二烷基苯磺酸钠与碳纳米管的石墨表面形成π-π堆叠,可有效阻止碳纳米管间的团聚。功能化碳纳米管/炭黑复合材料硫化时间缩短,加工性能得到改善,断裂伸长率提高66.1%,导热率提高8.4%。Payne效应和TEM表明,十二烷基苯磺酸钠包覆碳纳米管可有效改善碳纳米管在橡胶基体中分散,也改善了炭黑在复合材料中的分散。混合填料在橡胶基体均匀分散,加强了填料与基体的界面作用,建立良好的三维空间网络结构,使复合材料性能得到改善。