不同填料对胶料综合性能影响力分析..doc

填料对胶料力学性能影响力分析 GB20688.３（建筑隔震橡胶支座）中规定了支座成品的力学性能，其中压缩性能和剪切性能是建筑减隔振支座很重要的性能，决定建筑隔震支座是否合格。这两项性能与胶料的硬度、剪切模量和阻尼比息息相关。在工厂化生产中，多是调整填料用量满足支座产品对胶料力学性能要求，但是填料对胶料性能影响是多方面的，需要进过多次调整才能得到满足要求的胶料配方。本文利用正交试验设计方法，研究填料N550、K770和增黏树脂2402对胶料硬度、拉伸强度、扯断伸长率、硬度、剪切模量和阻尼比的影响力，为以后设计合理的橡胶配方提供有价值的参考。 一、实验部分 1.原材料 实验原材料见表1。 表 1　实验原材料表 材料名称 级别 产地 天然橡胶 SCR WF 云南农垦 防老剂4020 工业级 江苏飞亚化工有限责任公司 微晶蜡 80#微晶蜡 深圳市吉田化工有限公司 氧化锌 工业级 衡水滏阳氧化锌厂 硬脂酸 工业级 河北衡水中联化工有限责任公司 防老剂RD 工业级 上海成锦化工有限公司 硫磺 工业级 辛集市康达化工有限公司 促进剂TMTD 工业级 河南省开仑化工有限责任公司 促进剂DM 工业级 山东尚舜化工有限责任公司 炭黑 N550 山西黑马炭黑有限公司 无机填料 K770 市售 机油 DAE KA8030 衡水圣康化工有限公司 增黏树脂 2402 天津喜利来化工厂 2.实验仪器 实验仪器见表2。 表 2　实验仪器 设备名称 规格型号 生产厂家 试验室用小型开炼机 BL-6175-C 东莞宝轮精密检测仪器有限公司 试验室用小型密炼机 BL-6172-A 东莞宝轮精密检测仪器有限公司 电子万能试验机 WDW型 上海华龙测试仪器股份有限公司 试验室用平板硫化机 25TXLB-300*300 青岛嘉瑞橡胶机械有限公司 无转子硫化仪 MDR-2000E 无锡市蠡园电子化工设备有限公司 3.配方设计 选择N550，K770，增黏树脂2402 为影响胶料性能的因素，设计正交试验，见表3。 表 3　不同影响因素水平表 填料名称 重量份数 A水平 B水平 C水平 N550 10 25 20 K770 30 50 45 增塑树脂2402 3 5 8 根据表3，共需做9组试验，正交实验安排见表4 表 4　正交实验安排表 编号 填料 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# N550 10 10 10 25 25 25 20 20 20 K770 35 50 45 35 50 45 35 50 40 增黏树脂2402 3 5 8 5 8 3 8 3 5 注：其他（份），NR(100)、ZnO(4)、 硬脂酸(1.5)、RD(1.5)、4020(1.5)、微晶蜡(2)、机油(10)、S(1.5) 、TMTD(0.8)、DM(0.8) 4.性能测试 硬度按GB/T 531.1的规定进行。 拉伸强度和扯断伸长率按GB/T 528的规定进行，采用Ⅰ型哑铃试样，拉伸速度500±50 mm/min，初始标距为25mm。 剪切模量和阻尼比按GB/T 20688.1 的规定，试样采用橡胶型剪切试样。 二、结果与讨论 对1#～9#配方进行力学性能测试，结果见表5。 表 5　1～9#配方力学性能测试结果 编号 胶料力学性能 硬度/A 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/% 剪切模量/MPa 阻尼比*100 1# 40 14.9 703 0.26 2.4 2# 46 11.8 628 0.229 4.6 3# 40 13.2 716 0.258 4.6 4# 52 12.2 581 0.166 4 5# 54 14.2 622 0.21 6.5 6# 53 14.4 612 0.299 3.9 7# 46 14.9 642 0.2 4.4 8# 41 15.4 603 0.319 3.5 9# 49 15.3 593 0.186 4.6 1.三种填料对胶料硬度影响 三种填料对胶料硬度影响极差分析见表6。 表 6　三种填料对胶料硬度影响极差分析表 填料 水平 硬度/A 总和 平均值 极差 N550 10 40 46 40 126 42 11 25 52 54 53 159 53 20 46 41 49 136 45 K770 35 40 52 46 138 46 1 50 46 54 41 141 47 45 40 53 49 142 47 增黏树脂2402 3 41 53 41 135 45 4 5 46 52 49 147 49 8 40 54 46 140 47 极差反映出各个因素对胶料某种性能的影响能力，极差越大，说明影响力