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。     

炭黑对天然橡胶动态性能的影响

<正>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SBR),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N-110到N-990,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)N-220,在轮胎中常用的小粒径炭黑2)N-326,300系列炭黑结构非常低3)N-330,轮胎标准300系列炭黑4)N-339,300系列中的高结构炭黑     

炭黑对天然橡胶动态性能的影响

炭黑对天然橡胶的补强作用已被人们所熟知,炭黑补强作用取决于炭黑粒度和结构,炭黑粒度和结构对标准物理性能有影响。本文通过动态试验和研究,了解了炭黑对天然橡胶动态性能的影响。     

炭黑对天然橡胶硫化胶动态性能的影响

为了探究炭黑对天然橡胶硫化胶动态性能的影响,在天然橡胶中加入了8种不同类型的炭黑。测试后发现,小粒径炭黑能使硫化胶具有较高的伸长率和拉伸强度,硬度变化不明显,但100%定伸应力发生了明显的变化。     

炭黑对天然橡胶动态性能的效果和影响

介绍了不同炭黑系列的特性,对不同胶料的基础配方进行了实验,经过了胶料混炼和模压硫化等操作,通过检测和分析讨论胶料的流变性能数据及其它标准物理数据之间的关联,确定了炭黑对胶料的标准物理性能上的影响。     

伊利石与炭黑并用对天然橡胶性能的影响

固定炭黑与伊利石总用量为50份,研究了炭黑与伊利石用量比(CB/illite)对天然橡胶(NR)的硫化特性、动/静态力学性能、抗臭氧老化性能和屈挠疲劳性能的影响。结果表明,与50份炭黑相比,40/10 CB/illite对硫化胶的拉伸强度几乎无影响,但撕裂强度显著下降,且伊利石与炭黑在该配比产生协同效应使胶料抵抗动态应变破坏的能力增强,表现为Payne效应明显减弱,能量耗散更低,体系更稳定。伊利石取代炭黑使胶料的焦烧时间增加,但硫程延长。当伊利石用量达20份时,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、硬度和100%定伸应力均明显下降,但断裂伸长率明显上升,表明伊利石的补强能力显著逊于炭黑。相比炭黑,伊利石可显著改善NR的耐臭氧老化能力。伊利石用量达20份时依然对NR的屈挠疲劳性能几乎无影响。     

不同结构炭黑用量对天然橡胶性能的影响

研究不同用量炭黑N330,N326和N660对天然橡胶胶料性能的影响。结果表明:随着炭黑用量增大,不同炭黑胶料的门尼粘度、F_L、F_(max)、硬度、100%和300%定伸应力均明显提高;t_(30)和t_(90)变化不明显;拉伸强度和拉断伸长率降低;在比表面积相近的情况下,结构较低的炭黑胶料物理性能受炭黑用量的影响较小;炭黑N660胶料的300%定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率与炭黑用量的线性关系较炭黑N330和N326胶料更明显。     

白炭黑对天然橡胶-钢丝粘合性能的影响

在间-甲粘合体系基础上,考察不同比表面积白炭黑对天然橡胶(NR)-钢丝粘合性能的影响,对比间-甲-钴粘合体系与间-甲-白粘合体系下的NR-钢丝粘合性能。结果发现:加入不同比表面积的白炭黑后,胶料性能出现规律性变化,动态性能和NR-钢丝粘合性能明显改善;间-甲粘合体系胶料的NR-钢丝粘合性能最差,而加入新癸酸钴后,NR-钢丝粘合性能出现一定提升。使用白炭黑165MP的NR-钢丝粘合性能最佳。     

硅烷偶联剂KH550对炭黑填充天然橡胶性能的影响

研究不同用量的硅烷偶联剂KH550对炭黑填充天然橡胶的硫化特性、物理性能和动态力学性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂KH550的加入缩短了焦烧时间和正硫化时间;硅烷偶联剂KH550添加量为2份时邵尔A型硬度和拉伸强度达到最大值,拉断伸长率有所降低,回弹性和压缩永久变形性能有明显改善;硅烷偶联剂KH550的加入能有效降低炭黑的Payne效应,提高胶料的交联密度及炭黑的分散性,硫化胶损耗因子和动态生热降低,动态力学性能明显改善。     

绿色炭黑对天然橡胶和丁苯橡胶性能影响的研究

通过改性方法制备出一种绿色炭黑，并将绿色N330和绿色N220分别添加到天然橡胶和丁苯橡胶中，研究了各自硫化橡胶的生热、动态力学及疲劳性能，证明绿色炭黑具有低生热、低滚动阻力和高回弹性等优异性能，具有优异的加工性能，可实现高效低温炼。     

焦烧时间对钢丝-天然橡胶黏合性能的影响

探究了N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(防焦剂CTP)用量对胶料物理性能、交联密度和黏合性能的影响.结果表明,随着防焦剂CTP用量的增加,焦烧时间和工艺正硫化时间逐渐延长,未添加黏合组分的胶料的交联密度有所升高,添加黏合组分的胶料交联密度呈先升后降的趋势.CTP用量对胶料的力学性能没有明显的影响,而压缩生热和黏合性能都与C...     

黏合组分对天然橡胶-钢丝黏合性能的影响

研究了白炭黑、钴盐及间甲体系等黏合组分对天然橡胶-镀铜钢丝帘线黏合性能的影响.研究结果表明,含钴盐的黏合体系会使胶料的焦烧时间延长,正硫化时间缩短,交联密度提高,显著提升钢丝的抽出黏合力和钢丝表面单位覆胶量.而白炭黑的加入使定伸应力提高,压缩生热量增大,黏合性能略有提升.间甲、间甲白、间甲/钴黏合体系老化后胶料的交联密...     

炭黑增强天然橡胶复合材料的性能

主要研究了新型炭黑、N330和N550对天然橡胶复合材料的影响,并对补强填料网络机理进行了探索。结果表明:随着新型炭黑用量的增加,拉伸强度先减小然后趋于平缓,拉断伸长率和压缩永久变形逐渐减小,DIN磨耗体积先减小后增大,撕裂强度呈现增大后减小趋势,新型改性炭黑用量为50份时,综合性能较好。炭黑N330、N550用量在35~50份之间存在临界值,使得胶料储能模量突然增大,出现较强的Payne效应,填料网络的形成,包括炭黑补强单元之间相互作用形成的网络以及炭黑粒子-炭黑粒子之间的相互作用,网络结构形成的过程存在逾渗行为。     

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。     

改性炭黑对天然橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

采用3种方法对传统炭黑进行表面改性,考察了改性前后炭黑表面形貌及结构的变化,并采用改性炭黑填充天然橡胶（NR）/顺丁橡胶（BR）并用胶,考察了改性炭黑对并用胶力学性能、硫化特性及动态力学性能等的影响。结果表明,与未改性炭黑相比,细化粒径、调高pH值及木质素改性处理后,炭黑表面的粗糙程度增加;且细化改性炭黑具有更高的比表面积,调高pH值改性炭黑具有更多疏松的二次结构,木质素改性炭黑粒径略有增加。对于炭黑填充NR/BR,用细化粒径及调高pH值方法处理的炭黑进行填充,NR/BR硫化胶的力学性能、耐磨性能及抗湿滑性均得到明显改善,但硫化延迟效应明显;木质素改性后,炭黑填充胶的力学性能、耐磨性能均出现不同程度的降低。     

炭黑分布对天然橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

研究炭黑在天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)并用胶中分布对并用胶性能的影响。结果表明:BR中炭黑的质量分数增大,NR/BR并用胶硫化胶的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率增大,耐磨性能提高,压缩生热和动态损耗因子减小,抗裂口增长性能变差;NR中炭黑的质量分数增大,NR/BR并用胶硫化胶的耐屈挠性能增强。     

白炭黑/炭黑配比对天然橡胶基复合材料性能的影响

以硅烷偶联剂作为白炭黑(SiO_2)的表面改性剂,以改性SiO_2/炭黑作为天然橡胶(NR)的混合填料,采用半有效硫化体系制备了NR基复合材料。研究结果表明:当m(SiO_2)∶m(炭黑)=20∶40时,硫化胶中混合填料分散均匀,并且硫化胶的撕裂强度(62 k N/m)相对最高、交联密度相对最大且佩恩效应相对较弱。     

顺丁橡胶和白炭黑对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响

试验研究顺丁橡胶(BR)和白炭黑对炭黑/天然橡胶(NR)复合材料性能的影响。结果表明:与炭黑/NR复合材料相比,炭黑/NR/BR胶料的焦烧时间略有缩短,交联程度增大,硫化胶的300%定伸应力增大,压缩生热降低,抗切割性能下降,耐磨性能提高,滚动阻力减小;炭黑/白炭黑/NR胶料的交联程度减小,硫化胶的拉断伸长率和撕裂强度明显增大,压缩生热略有升高,抗切割性能和耐磨性能提高,滚动阻力增大(须通过加入偶联剂予以改善)。     

试样因素对橡胶钢丝复合体粘合性能测试的影响

研究夹持方式和钢丝帘线埋入长度对橡胶-钢丝帘线粘合性能测试结果的影响。结果表明：采用槽式结构夹具可以消除夹紧力对橡胶-钢丝帘线抽出力测试结果的影响;随着钢丝帘线埋入基体橡胶长度的增大,静态抽出力和最大伸长量均增大,但单位长度粘合强度随之呈指数衰减;橡胶-钢丝帘线的粘合存在摩擦力,钢丝帘线埋入橡胶长度越大,粘合失效到完全粘合失效经历的时间越长。     

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。