杨绪迎,吕佳萍,裴红兵 编译(北京橡胶工业研究设计院,北京 100143)



炭黑、导电炭黑和碳纳米管在天然橡胶中补强性能的对比研究

杨绪迎,吕佳萍,裴红兵 编译
(北京橡胶工业研究设计院,北京 100143)

摘 要:研究了填充各种填料的天然橡胶的性能。使用的填料分别为高耐磨炭黑N330、导电炭黑XE2-B和碳纳米管(CNT),应用了未处理的和经声振处理的碳纳米管(简称分别为U-CNT和S-CNT)。填料用量由0 份变化到8.0 份。研究发现,随着填料用量增大,胶料黏度增大,硫化时间减小,交联密度增大,模量和硬度增大。对于填充N330和XE2-B的胶料,填料用量增大,拉伸强度持续增大。对于填充U-CNT和S-CNT的胶料,在添加量小于2.0份时,拉伸强度随用量增大而增大;大于2.0 份后则明显减小。在填料用量相同的情况下,填充碳纳米管的胶料的导电性、导热性、贮能模量和损耗因子的测量值最大,其次分别是XE2-B和N330。试验结果表明,在没有表面活性剂的前提下,对碳纳米管进行声振处理并不能改善其混炼时的分散度,因此,U-CNT和S-CNT填充胶料的性能没有明显区别。

关键词:炭黑;导电炭黑;碳纳米管;天然橡胶

0 前 言

碳纳米管(СNТ)是一种新型材料,其碳原子聚集在一起形成一种圆柱形结构,长径比特别大。СNТ分为两个主要类别:单壁碳纳米管(SWСNТ)和多壁碳纳米管(МWСNТ)。МWСNТ是SWСNТ圆柱体的同轴集合体,一个圆柱体含在另一个圆柱体之内。СNТ引起许多研究人员的注意是源于其具有出色的性能,如特别大的弹性模量和拉伸强度,以及杰出的导热性和导电性。因此,СNТ在许多行业可作为特殊添加剂使用。……