张纪凯，刘 通，王兆波

(青岛科技大学 材料科学与工程学院,山东 青岛 266042)

顺丁橡胶(BR)是目前仅次于丁苯橡胶(SBR)的第二大通用合成橡胶[1]。BR因具有弹性和耐屈挠性能好、耐磨性优异、生热低、滞后损失小以及原料资源丰富、价格低等特点，被广泛用于轮胎和胶带、胶管等橡胶制品的生产[2]。

Mullins效应是橡胶首次变形后发生的软化现象，它伴随着残留变形和诱导产生的各向异性[3]。尽管人们对Mullins效应的研究已有数十年的历史，并建立了断键、分子滑移[4]、填料网络破坏和解缠绕[5]等模型，试图解释其形成机理[6]，但Mullins效应仍被公认为是橡胶类材料力学行为研究的难点。

本研究以炭黑(CB)增强BR硫化胶为研究对象，对其力学性能以及压缩模式下的Mullins效应的“放大器效应”进行了系统研究。

1 实验部分

1.1 原料

BR：9000型，顺式1,4结构质量分数为96%，中国石油新疆独山子石化公司；CB：N220，天津市金秋实化工有限公司；硫黄、促进剂TMTD、促进剂CZ、ZnO、硬脂酸及防老剂4010等均为工业级配合剂。

1.2 仪器设备

X(S) K-160型双辊开炼机和50 T平板硫化机：上海群翼橡塑机械有限公司；GT-TCS-2000型伺服控制拉力试验机：台湾高铁科技股份有限公司；CH-10型厚度计：扬州市俊平试验机械有限公司；LX-A型硬度仪：上海险峰电影机械厂。

1.3 试样制备

BR硫化胶配方(质量份)为：BR 100，氧化锌 5，硬脂酸 2，防老剂D 1.5，防老剂4010 0.5，促进剂CZ 1.2，促进剂TMTD 0.35，硫黄 1，CB变量。

在室温开炼机上按配方制备BR混炼胶，下片；在160 ℃平板硫化机上，排气3～5次，按正硫化时间(t90)进行硫化，之后裁片制样。

1.4 性能测试

1.4.1 力学性能

拉伸强度和撕裂强度分别按GB/T 528—2009和GB/T 529—2008进行测试，拉伸速度为500 mm/min；……