炭黑对氯丁橡胶发泡材料结构及性能的影响
2016-07-28韩艳春侯家瑞吴建芹高光涛段咏欣
韩艳春,侯家瑞,吴建芹,高光涛,段咏欣
(青岛科技大学 橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东 青岛 266042)
弹性体发泡材料[1]又称橡胶海绵,是以弹性体材料为基体、添加发泡剂制备的含有大量气泡的海绵材料,应用广泛[2]。聚合物发泡材料的常用制备方法有化学发泡法、物理发泡法和机械搅拌法[3]。
目前关于炭黑对橡胶发泡材料的影响研究中,基体橡胶主要为三元乙丙橡胶[4]、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶[5]和氯化聚乙烯橡胶[6],对氯丁橡胶(CR)发泡的基础性研究较少。CR虽然属于不饱和橡胶,但性能介于饱和与不饱和橡胶之间,由于极性高且为结晶橡胶,因此物理性能较好,广泛应用于阻燃、粘合、耐热、耐天候、耐腐蚀等方面[7]。若将CR制成发泡材料,可扩大CR的使用范围。
本工作研究炭黑N550和N774对CR发泡材料结构与性能的影响,以期为CR发泡材料的工业化生产提供参考依据。
1 实验
1.1 原材料
CR,牌号PM-40,日本电气化学株式会社产品;炭黑N550和N774,青岛卡博特进出口有限公司产品;促进剂ETU、硬脂酸、聚乙二醇(PEG)、氧化锌、氧化镁、氧化钙、防老剂KY445、白油膏、发泡剂AC,均为市售品。
1.2 试验配方
CR 100,氧化锌 5,氧化镁 2,氧化钙5,硬脂酸 2,防老剂KY445 1.5,促进剂ETU 1,发泡剂AC 3.5,PEG 1.5,白油膏 10,炭黑N550, 变量,炭黑N770 变量。
1.3 主要设备与仪器
GT-M2000FA型硫化仪、GT-7080S2型门尼粘度测量仪,高铁检测仪器有限公司产品;2005型拉力试验机,德国Zwick/Roell集团产品;1500型体视显微镜,奥林巴斯公司产品;Netzsch 242型动态力学热分析仪,德国耐驰公司产品。
1.4 试样制备
首先将CR在开炼机上薄通5次,然后投入到60 ℃/50 r·min-1密炼机中,待密炼机转矩平衡时,将小料(氧化镁、氧化钙、硬脂酸、PEG、防老剂KY445)和发泡剂AC投至密炼机中进行混炼,接着加入白油膏,然后加入炭黑后排胶,密炼机温度不得超过110 ℃。……
