天然橡胶/顺丁橡胶并用比及炭黑分布对硫化胶性能的影响
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炭黑的性能对橡胶的性能的影响炭黑的化学活性与橡胶性能的关系炭黑的化学活性对补强性能具有重要作用。
实验证明,化学活性大的炭黑,其补强作用大;而化学活性低的炭黑(如石墨化炭黑),其补强作用就非常之小。
这是因为,化学活性大的炭黑,表面上的活性点多,在炼胶与硫化过程中与橡胶分子反应形成的网状结构(结合橡胶)数量多。
而这种炭黑与橡胶形成的网状结构,赋予硫化胶以强度。
因此,炭黑的化学活性是构成补强性能的最基本因素,称为影响炭黑补强性能的第一因素(或强度因素)。
炭黑的化学活性越大,混炼时生成的结合橡胶数量越多,从而使胶料的门尼粘度提高,压出时口型膨胀率和半成品收缩率加大,压出速度减慢。
而硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等越高。
经研究,在炭黑表面的活性点中,含氧官能团对不饱和橡胶的补强作用极微,这也是近代发展炉法炭黑而较少采用槽法炭黑的原因之一。
但含氧官能团对饱和度高的橡胶(如丁基橡胶)的补强功能则有较大作用。
炭黑的粒径与橡胶性能的关系既然炭黑的活性点存在于炭黑的表面上,因此炭黑粒子越小,比表而积就越大,相同质量炭黑的活性点也越多,这就能更好地发挥炭黑对橡胶的化学结合和物理吸附作用,从而提高了补强效应。
所以,炭黑的粒径是影响炭黑补强性能的第二个因素,即广度因素。
炭黑的粒径越小,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力、耐磨性、硬度越高,耐屈挠龟裂性越好,回弹性和扯断伸长率减小。
但粒径过小,会因粒子间聚凝力大,易结团,而导致混炼时分散困难,并使可塑性下降,压出性能降低。
炭黑的结构性与橡胶性能的关系炭黑的结构性是影响炭黑补强性能的第三因素,即形状因素。
这是因为,结构性高的炭黑,其聚熔体形态复杂,枝权多,内部空隙大,当与橡胶混合后,形成的吸留橡胶(或称包容橡胶)多。
由于炭黑聚熔体能阻碍被吸留的橡胶分子链变形,因而对硫化胶的定伸应力、硬度等性能的提高有显著作用,从而体现了补强功能。
同时,吸留橡胶的形成,对提高炭黑在混炼时的分散性以及改善压出操作性能等方面也起着显著的作用,即使压出口型膨胀率和半成品收缩率减小,半成品挺性大,且表面光滑。
橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY115第71卷第2期Vol.71 No.22024年2月F e b .2024炭黑N330用量对天然橡胶阻尼性能的影响谭博文1,刘超奇2,许仕强1,王德月1,吴明生1*(1.青岛科技大学 高分子科学与工程学院/橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东 青岛 266042;2.浙江天铁实业股份有限公司,浙江 台州 317299)摘要:研究炭黑N330用量对天然橡胶(NR )阻尼性能的影响。
结果表明:随着炭黑用量的增大,NR 混炼胶的F L ,F max 和F max -F L 增大,t 90缩短;NR 硫化胶的邵尔A 型硬度、100%定伸应力、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度增大,拉断伸长率和回弹值减小;NR 硫化胶低温下的损耗因子(tan δ)峰值减小,高温下的tan δ呈增大趋势。
随着温度的升高,NR 硫化胶的tan δ减小,且炭黑N330用量大的NR 硫化胶的tan δ减小速率大于炭黑N330用量小的NR 硫化胶,表明高温下炭黑N330用量大的NR 硫化胶的阻尼性能对温度变化更敏感。
随着炭黑N330用量的增大,NR 硫化胶的静刚度和动/静刚度比都增大,表明炭黑N330用量增大对NR 硫化胶的阻尼性能有提升作用。
关键词:天然橡胶;炭黑N330;阻尼性能;损耗因子;动/静刚度比中图分类号:TQ332.6;TQ330.38+1 文章编号:1000-890X (2024)02-0115-06文献标志码:A DOI :10.12136/j.issn.1000-890X.2024.02.0115天然橡胶(NR )具有优良的物理性能,被广泛应用于各类减振制品中。
但是由于NR 分子链柔顺性较好,且属于非极性橡胶,分子链间作用力较小,其阻尼性能较差,因此需添加填料或与其他胶种并用以改善其阻尼性能[1-5]。
赵雅婷等[6]将乙烯丙烯酸共聚物(EAA )与NR 并用并加入芳烃石油树脂(C 9树脂)得到的复合材料等效阻尼比较大。
炭黑分散剂对NR胶料性能的影响的报告,800字
本报告用于研究炭黑分散剂对NR胶料性能的影响。
首先,炭
黑是一种广泛应用的聚合物增强材料,它可以提高材料的强度、密度和耐磨性。
其次,NR胶料是一种特殊结构,包含多种聚
合物成分,可以改善材料的吸音性、抗水性和耐磨性。
在本报告中,我们将探讨炭黑分散剂如何影响NR胶料的性能。
首先,炭黑分散剂可以增加胶料的力学性能。
在硫化NR(SBR)胶料中,炭黑可以用作填料。
它可以在胶料的内部形成一个低密度的层,从而增强胶料的强度和机械性能。
此外,它还能够改善胶料的表面光泽度和热稳定性。
此外,炭黑分散剂的使用还可以改善胶料的耐磨性,因为它能够形成一个保护膜,减少胶料内部的受力和磨损。
其次,炭黑分散剂可以改善NR胶料的吸音性。
由于炭黑分散
剂能够有效地阻隔空气中的声波,所以胶料表面的炭黑分散剂层能够有效地减少声波的传播,从而提高胶料的吸音性。
最后,炭黑分散剂还能够改善NR胶料的抗水性。
一方面,炭
黑分散剂可以提升胶料的表面张力,从而改善材料的抗水性。
另一方面,炭黑分散剂的释放的静电荷也可以起到表面层的防水作用。
综上所述,炭黑分散剂可以极大地改善NR胶料的性能,其中
最显著的改进是力学性能、吸音性和抗水性。
因此,炭黑分散剂在NR胶料中有着重要的作用,必须得到正确的使用以提高
材料性能。
炭黑对橡胶性能的影响1.炭黑作为橡胶的补强剂,提高模量,断裂强度,耐磨性等具有重要作用;2.炭黑对橡胶的熔体剪切粘度,拉伸粘度有重要影响,因此对加工行为有重要影响;3.不同种类的炭黑具有不同的性质,如比表面积,结构性等,对橡胶的影响各不相同,因此,需要考察炭黑对拉伸性能的影响.炭黑对丁苯橡胶拉伸粘度的影响从图可见,该曲线与聚乙烯、聚苯乙烯熔体的拉伸流动曲线有区别,即使在最低的ε =1.8×10-4s-1也没有稳态粘度的趋势,反而持续上升,这是应变硬化的结果。
不存在稳态粘度,橡胶在外力拉伸作用下发生结晶,导致拉伸粘度提高.炭黑用量对丁苯橡胶拉伸流动的影响图(a)1.炭黑用量增加,拉伸粘度升高,2.在较低的伸长率下断裂。
图(b)1.拉伸粘度随炭黑用量减小和拉伸速率增大而降低,2.同时随拉伸速率增大,不同炭黑用量的胶料之间,其粘度差别缩小,这与炭黑用量对剪切粘度的影响所得结果相似。
这可能与在高应变速率下炭黑网络受破坏有关。
在炭黑用量、结构性相同的条件下,炭黑表面积对丁苯橡胶拉伸粘度的影响如图所示:从图可见,随着炭黑表面积增大(N234>N347>N351>N550),粘度增大。
在炭黑用量相同,表面积相近的条件下,炭黑结构性对拉伸粘度的影响如图所示: 从图可见,随着结构性增高(N347>N330>N326),拉伸粘度有所提高,但流动曲线形状不变。
炭黑表面积和结构性对丁苯橡胶拉伸流动的影响1.从上述结果可见,表面积大的炭黑,其胶料在拉伸流动过程中易产生我们需要的应变硬化效应,而结构性的改变,对应变硬化效应影响很小。
据此,科顿等建议,‘采用结构性较低而表面积较大的炭黑(如低拉伸中超耐磨炉黑N231)较好。
2.因为结构性低,有效体积较小,剪切粘度较低,而表面积较大(粒径小)则拉伸应变硬化效应较强。
这样的混炼胶对某些加工过程有利.中岛认为,对于炭黑与橡胶之间的混炼,希望产生应变硬化,以便分散。
为此,耍提高密炼机转子的转速,并且转子凸棱与室壁之间的间隙要小些,采用低温或分段混炼。