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
2016-07-30陈亚薇杜爱华
刘 涛,陈亚薇,杜爱华
(青岛科技大学 高分子科学与工程学院,山东 青岛 266042)
炭黑和白炭黑是最常用的两种补强填料。炭黑补强橡胶的硬度、定伸应力、拉伸强度和耐磨性能等优于白炭黑补强橡胶[1],而白炭黑补强橡胶的生热和滚动阻力较低[2],二者并用可大幅提高轮胎胎面胶的性能。
白炭黑由于表面存在大量极性羟基,形成的氢键使其在橡胶中难以润湿和分散,产生较强的Payne效应[3]。此外,白炭黑易吸附极性促进剂,有延迟硫化作用[4]。在橡胶工业中,通常采用化学(偶联剂)改性的方法改善白炭黑在橡胶基体中的分散性。
目前,对硅烷偶联剂(如偶联剂Si69,NXT,Si75,Si363和Si747)改性白炭黑补强丁苯橡胶(SBR)的报道居多[5-6],而对硅烷偶联剂改性白炭黑补强天然橡胶(NR)的报道较少。本工作用白炭黑部分替代炭黑,研究偶联剂Si747和Si69对白炭黑/炭黑并用体系补强NR性能的影响。
1 实验
1.1 主要原材料
NR,牌号SMR10,马来西亚产品;炭黑N234,江西黑猫炭黑股份有限公司产品;高分散性白炭黑Z1165MP,青岛索维尔白炭黑有限公司产品;偶联剂Si69,赢创德固赛公司产品;偶联剂Si747,上海麒祥化工有限公司产品。
1.2 主要仪器与设备
GT-M2000-A型硫化仪,中国台湾高铁检测仪器有限公司产品;MR-CDS 3500型核磁共振交联密度仪,德国IIC公司产品;RPA2000橡胶加工分析仪,美国阿尔法科技有限公司产品;Eplexor 500N型动态力学分析仪,德国GABO公司 产品。
1.3 配方
1#配方:NR 100,白炭黑Z1165MP 25,炭黑N234 35,氧化锌 3.5,硬脂酸 2,偶联剂Si69 2.5,加工助剂HTX 2,防老剂6PPD 1,防老剂TMQ 0.5,微晶蜡 2,硫黄 1.2,促进剂TBBS 1.8,促进剂DPG 0.4,防焦剂CTP 0.5。
2#配方:除偶联剂Si69改为偶联剂Si747外,其余同1#配方。……
