改性白炭黑在天然橡胶中的应用研究

2021-07-23周克刚张晓林曹江勇刘金朋万纪君

橡胶科技 2021年12期

周克刚，张晓林，曹江勇，刘金朋，万纪君

（青岛博锐智远减振科技有限公司，山东青岛 266042）

橡胶制品是由橡胶和多种配合剂经过混炼、硫化制得的复合材料，配合剂在体系中参与了复杂的物理和化学反应。配合剂在橡胶基体中的分散决定着胶料硫化特性和性能。配合剂的分散受到橡胶种类、配合剂性质等影响[1]。

白炭黑具有粒径小、比表面积大、表面能和表面极性高的特点，粒子极易团聚，影响其在橡胶中的分散性[2-4]。同时白炭黑表面含有硅羟基，极易对碱性促进剂和硫黄产生吸附等作用，进而影响胶料加工性能和硫化特性[5]。为促进白炭黑在橡胶基体中的分散，改善白炭黑与胶料之间的结合状态，白炭黑改性及其应用成为进一步发挥白炭黑补强作用的研究方向[6]。

本工作研究改性白炭黑N98和W99在天然橡胶（NR）中的应用。

1 实验

1.1 主要原材料

NR，牌号SMR10，马来西亚进口产品；炭黑N550，上海卡博特化工有限公司产品；白炭黑ZEOSIL 165N（平均粒径为0.23 μm，氮吸附表面积为140～180 m2·g-1），罗地亚白炭黑（青岛）有限公司产品；改性白炭黑N98和W99（平均粒径分别为0.18和0.23 μm，氮吸附表面积分别为20.24和19.48 m2·g-1），青岛泰联新材料有限公司产品；增塑剂Aflux 25，莱茵化学（青岛）有限公司产品；芳烃油，德国汉圣化工公司产品。

1.2 配方

NR 100，炭黑N550 10，氧化锌 5，硬脂酸 2，防老剂4020 2，防老剂RD 3，防护蜡Antilux 654 3，增塑剂Aflux 25 3，偶联剂Si69 2，阻燃剂 25，芳烃油 5，硫化剂S-80 1.8，促进剂CBS-80 1.2，促进剂TBTD-70 0.7，白炭黑变量（见表1）。