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维普资讯 第 1期 方 嘉等 ．偶联剂 NXT对 白炭黑补强 NR性能的影响 9 偶联剂 NXT对 白炭黑补强NR性能的影响 方 嘉，颜和祥 ，孙 康，张 勇 (上海交通大学 金属基复合材料国家重点实验室，上海 200030) 摘要：研究硅烷偶联剂NXT改性白炭黑填充NR的硫化特性 、动态力学性能以及物理性能 ，并与 TEsPT进行对 比。结果表明，与TEsPT相比，加入 NXT的胶料具有较好的抗焦烧性能和耐热老化性能，两者硫化胶的动态力学性 能相当；NXT的用量以6份为佳。 关键词 ：偶联剂；白炭黑；NR；硫化特性；动态力学性能 中图分类号 ：TQ33O．38；TQ332 文献标识码：A 文章编号：1000—890X(2005)01—0009—05 白炭黑是橡胶工业中除炭黑外最重要的一种 ZnO-80，德国拜耳公司莱茵化学 品公司产品；防 补强剂。它能赋予硫化胶很高的拉伸强度和撕裂 老剂 4020，铜陵化工集团有机化工有限责任公司 强度 、良好的耐屈挠性和刚性，是补强效果仅次于 产 品。 炭黑的白色补强剂 。然而 ，由于 白炭黑表面含有 1．2 试验配方 大量的亲水性硅醇基团，而绝大多数橡胶是非极 NR 100，白炭黑 50，硅烷偶联剂NXT 性的，因此 白炭黑在胶料中的分散效果不佳。通 (或 TESPT) 变量，氧化锌 4，硬脂酸 2，促进 常通过在胶料 中加入醇类、胺类和脲类物质对 白 剂 DPG 2，防老剂 4020 2，促进剂 CZ 2，硫黄 炭黑进行物理改性或加入硅烷偶联剂进行化学改 2。 性来提高其在胶料中的分散性 【1]。目前研究最多 1．3 混炼工艺 的硅烷偶联剂是三乙氧基巯丙基硅烷、双 (三乙氧 混炼分三步进行，首先将 NR、白炭黑、硅烷 基丙基硅烷)四硫化物 (TESPT)以及双 (三乙氧 偶联剂、氧化锌 、硬脂酸 、促进剂 DPG和防老剂 基丙基硅烷)二硫化物 (TESPD)2【]。研究发现 ， 4020在 O152．4mm开炼机上进行混炼，辊温为 三乙氧基巯丙基硅烷非常容易焦烧 ，而 TESPT 50~60C。；随后混炼胶在高温开炼机上 150℃下 在混炼温度高于 160℃时也会 出现焦烧现象 ]。 处理 10min；最后加入促进剂 CZ和硫黄。正硫 焦烧会导致混炼扭矩上升，产生次品。本工作研 化时间用 U—canUR一2030型硫化仪在 160℃下 究 了硅烷偶联剂 NXT用量对胶料性能的影响， 测定 ，硫化胶试样用 25t平板硫化机模压而成。 同时与传统硅烷偶联剂 TESPT进行了对比。 1．4 性能测试 混炼胶的动态应变效应使用高级流变扩展系 1 实验 统 ARES进行测定 ，频率 0．5Hz，温度 100 1．1 主要原材料 ℃，应变范 围 0．1％～100 ；拉伸性能按照 NR，1烟胶片，泰国产品；高分散性 白炭黑 GB／T528—1998测试；动态力学性能使用 Rheo— 7000GR，德国德固萨公司产品，彤程化工有限公 metricScientific DTMA 型动态力学分析仪进 司提供 ；双 (三 乙氧基丙 基硅 烷)四硫化 物 行测定。选择多波动态应力控制的拉伸模式 ，样 (TESPT)，广东天河科技公司产品；硅烷偶联剂 品尺寸为 10mm×4mm×0．8mm，测试频率 NXT，美 国 CromptonOSI公 司产 品；促进 剂 10Hz，测试温度范