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天然橡胶补强的研究进展

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219527533_微波辅助改性海泡石补强天然橡胶的研究

219527533_微波辅助改性海泡石补强天然橡胶的研究

30/10时，改性海泡石/炭黑N550/NR复合材料的拉伸强度和拉断伸长率最大。
关键词：天然橡胶；海泡石；酸活化；补强；动态力学性能
中图分类号：TQ332. 6 文章编号：1000-890X（2023）07-0497-08 文献标志码：A DOI：10. 12136/j. issn. 1000-890X. 2023. 07. 0497
将 5 g KH570、5 mL 无 水 乙 醇 和 25 mL 去 离 子水加入到500 mL三颈烧瓶中，并在微波材料学 工 作 站 中 于80 ℃ 下 水 解15 min，随 后 加 入100 g A-Sep，在80 ℃下搅拌1 h，静置冷却至室温抽滤， 所得产物置于80 ℃下干燥4 h后研磨粉碎，即得到 改性海泡石，记为MA-Sep。 1. 4. 3 胶料混炼
A-Sep 151. 95
0. 018 4 0. 014 8 0. 188 5 0. 221 7
81. 23和151. 95 m2·g-1，酸活化海泡石的总孔体积
变化很小，但不同孔径的孔体积分布变化较大，孔径 在4. 32 nm以下的孔体积增大至0. 018 4 cm3·g-1，这 是 由 于 原 海 泡 石 结 构 中 的 Mg2＋ 被 H＋ 取 代，从 而 使
备仪器有限公司产品。
1. 4 试样制备 1. 4. 1 海泡石酸活化
取一定量的海泡石（记为Sep）放入250 mL三 颈 烧 瓶 中，按 液 固（mL/g）比10∶1加 入 浓 度 为1 mol·L-1的盐酸溶液，在80 ℃下置于微波材料学 工作站中加热搅拌2 h；然后依次用无水乙醇和去 离子水洗涤产物，直至洗涤液呈中性为止，再经过 干燥研磨即得到酸活化海泡石，记为A-Sep。 1. 4. 2 海泡石改性

三种煤系粉体对天然橡胶补强性能的对比研究

三种煤系粉体对天然橡胶补强性能的对比研究

粉煤 灰 和煤矸 石是 煤 炭资 源开 发利 用产 生 的 主要 废 物 ， ２ ０ １ ０年 我 国粉煤 灰 和 煤矸 石 产 生 量 约
度快 、 分散性能 好、 延 迟 硫 化 防焦 烧 等 特 点 ＿ ６ 。 ］ 。
本 文采 用 产 自福建 的煤矸 石 及粉 煤灰 进行 活性 改 性 处理 用 于天然 橡 胶 （ ＮＲ ） 补 强研 究 ， 并与 硅铝 炭
均粒径 约 ２ ５” ｍ） ： 福 建 永 安 市 新 超 矿 业 有 限 公 司； 硅 铝 炭黑 ： 徐州 耀 光粉体 材 料公 司 。
１ ． ２ 设 备仪 器
源化 技术 总 体上 仍 以低 端 建 工 建 材 利 用 为 主 ， 市 场效 益 不显 著 ， 迫 切需 要 加 快 粉 煤 灰 和 煤 矸 石 资 源化 基 础理 论 和技 术 研 究 ， 推 动利 用 方 式 由传 统 建工 建 材利 用 为 主 向多 组 分 协 同提 取 、 制 备 复 合
１ 实 验 部 分
１ ． １ 原料
粉煤 灰 提取 氧化 铝和 铝硅 合金 技术 已在局 部地 区
实现 产业 化 生 产 。然 而 ， 我 国粉 煤 灰 和 煤 矸 石 资
ＮＲ： Ｓ Ｃ Ｒ５ ， 海南 琼 海天 宝橡 胶 工 贸有 限公 司 产品； 煤矸 石粉 （ 平 均粒 径约 ２ ５ ｍ） 和 粉煤 灰 （ 平
（ １ ． 中国热带农业 科学 院农产 品加工研 究所 农业部 热带作 物产 品／ Ｊ ａ ｍ重 点实验室 ， 广东 湛 江 ５ ２ ４ ０ ０ １ ； ２ ． 化 学 科学与技术学 院 广东高校新材料工程技术开发 中心 物理化 学研究 所 湛江师范学 院， 广东 湛江 ５ ２ ４ ０ ４ ８ ）

碳酸钙晶须补强天然橡胶的性能研究

碳酸钙晶须补强天然橡胶的性能研究

隔热 性好 等 优 良特性 ， 还 弥Байду номын сангаас 了碳化 硅 、 钛 酸钾等 晶 须成本 高 的不 足 ， 已广 泛 用 于 高 分 子 材 料 的填
充 改性 ］ ， 如 聚丙 烯 （ Ｐ Ｐ ） 、 锦纶 ６ ６ 、 聚 醚 醚 酮
能 电脑 型硫化 仪 ， 无 锡 蠡 园 电子化 工 设 备 有 限公 司产 品 ； Ｔ ＧＡ一 ７型热重 （ ＴＧ） 分 析仪 ， 美国Ｐ ｅ ｒ ｋ ｉ ｎ Ｅ ｌ ｍｅ ｒ公 司 产 品 ； Ｘ Ｌ － ３ ０ 型 扫 描 电 子 显 微 镜
ＮＲ １ ０ ０ ， 氧 化锌
１ ． ３ 设 备与 仪器
５ ， 硬脂酸
０ ． ５ ， 硫 黄
３ ， 促 进 剂 Ｍ ０ ． ７ ， 碳酸 钙 晶须
变量。
种 新型 的针 状单 晶体 补强 材料 ， 具 有高 强度 ， 较好 的耐热 、 耐磨 和 阻燃性 能 等优 点 ， 用 其补 强 高分 子
材料， 可将 无 机 晶须 的刚性 、 尺 寸稳 定性 和热 稳定
ＸＫ 一 １ ６ ０型开 炼 机 ， 无 锡 市 橡 胶 塑 料 机 械 厂 产品； Ｑ Ｌ Ｂ — Ｄ型 平 板 硫 化 机 ， 上 海 第 一 橡 胶 机 械 厂产品； Ｄ ＸＬ Ｌ － ３ ０ ０ ０型 电子 拉 力 试 验 机 ， 上 海 登
天 然橡 胶 （ ＮＲ ） 具 有优 异 的综合 性 能 ， 如 较 高 的粘 弹性 、 良好 的绝 缘性 能 、 耐磨 性 能 、 气 密 性 和 耐 屈挠 性 能 ， 广 泛 应 用 于航 天 航 空 、 国防 军 工 、 汽
司产 品 ； 偶联剂 Ｓ ｉ ６ ９ ， 广 州 市 聚成 兆 业 有 机 硅 原 料有 限公 司 产 品 ； 无 水 乙醇 ， 分 析纯 ， 广 东 光华 化 学有 限公司 产 品 。

硅藻土填充改性橡胶的研究进展

硅藻土填充改性橡胶的研究进展

硅藻土填充改性橡胶的讨论进展1浅色橡胶制品在橡胶工业中硅藻土可用作天然橡胶、合成橡胶的补强填充剂，加强硫化胶的物理机械性能。

尤其是在浅色橡胶制品中应用，可替代补强剂白炭黑或者取代炭黑的作用，能使硫化胶体现比较理想的硫化特性，良好的物理机械性能。

重庆橡胶讨论所和阜新橡胶有限责任公司在黑色胶料和白色胶料中分别填加硅藻土进行试用。

黑色胶料基本配方（份）：NR30、SBR70、硫黄1.5、促进剂1.5、ZnO5.0、硬脂酸2.5、防老剂BLE2.0、石蜡1.0、高耐磨炉黑30、轻质碳酸钙25、古马隆树脂10、软化剂15、白炭黑30，总计223.5。

浅色胶料基本配方（份）：NR50、SBR50、硫黄3.0、促进剂2.0、ZnO10、硬脂酸2.0、防老剂RD1.0、石蜡2.0、古马隆树脂10、白炭黑35、轻质碳酸钙30、软化剂10，总计205。

结果表明，硅藻土对橡胶有良好的补强填充功能，尤其在无污染的浅色橡胶制品中，其补强性能与白炭黑相当，硅藻土与白炭黑并用补强效果更好。

操作加工简单，有利于炭黑在胶料中分散，压出来的胶料表面光滑、粘度提高、收缩削减、缩短硫化时间、削减硫化促进剂的用量、还能降低生产成本，从而使企业获得提高产品质量，降低成本的良好效果。

2氟橡胶陈军等在填料形态及加工工艺与氟橡胶拉伸性能关系试验中，讨论了2种不同形态的填料/FKM体系及加工工艺与混炼胶拉伸性能之间的关系。

结果表明：不同形态填料在不同的混炼工艺条件下对氟橡胶混炼胶影响反映在不同的方面，对于高纵横比的填料而言，混炼工艺的更改将对混炼胶的拉伸性能产生肯定影响。

汪必宽等讨论了硅藻土等5种填料对氟橡胶硫化特性、力学性能及老化性能的影响。

试验结果表明，添加进口硅藻土MW—25对氟橡胶强度提高最为明显，且具有良好的老化、硫化性能，优异的回弹性、低压缩永久变形性能及良好的加工性。

进口硅藻土比国产硅藻土填充的橡胶在补强、密度、回弹性、老化性能等差别较大，可能的原因：国产硅藻土松散密度与湿密度高，多数呈羽壮结构且形状各异，在宏观表现出性能的不稳定性；进口硅藻土粒径细且分布均匀、比表面积大、硅含量高，进口硅藻土MW—25的竹状中空结构比较规定，纳米孔多，这种以竹状中空为主的结构，其粒子与橡胶分子的接触面积增大，接触距离减小，提高了粒子与橡胶分子的结合强度，且硅藻土基体中形成大量高活性表面或高活性点，从而大大加强了对氟橡胶的补强作用。

碳酸钙晶须的制备及对天然橡胶补强性能的研究

碳酸钙晶须的制备及对天然橡胶补强性能的研究

光 、磁等性质 。 由于晶须的强度远高于 原料来 源广 泛的 白色蓬松状 固体 ，主要
多为人 工合 成。方解石 和球霰石属三方 其他短纤维 ，决定 了晶须材料 是一种高 成分为文石型碳酸钙 。 具有高力学强度、 晶系，文石属于斜方 晶系 。 性能的增强增韧剂。
耐磨性 、耐 热性 、阻燃性等特点 。用其
碳 酸钙 晶须 的制备及对天然橡胶 补强性 能的研 究
程 优 优 ／文
【 摘要 】碳酸钙 晶须是 继纳米碳酸 钙之 后的一 种新 型无机填料 ，无毒 、无气味 ，在显微镜 下为针
状 晶体 的 白 色蓬 松 状 物 质 ，主 要 成 分 为文 石 型 碳 酸 钙 。 碳 酸 钙 晶 须 的 制备 方 法很 多 ， 主要有复分解法 ．
１ ． 碳 酸钙 晶须概述
１ ． １ 碳酸 钙 简介
要 成分 为方 解石 ， 存在于霰石 、 方解石 、 内，是一种非常重要 的无机材料 。碳 酸
碳 酸钙是～ 一 种 白色无机化合物 ，主 白垩、石灰岩 、大理石 、石灰华 等岩 石 钙按照其 晶型结构可 以分为 两种 晶系 ，
■ ｌ 中 国 粉 体 工 业２ ０ １ ７ Ｎ ｏ ． ４
合 物 ，具 有 高 弹 性 、 高耐 磨 性 、 好 的 气 分及灰 分等。这些成分 的存在会导致 天 足应用的要求 。碳酸钙 晶须作为 天然橡
密 性和 良好 的绝缘性 能 ，广泛应用于汽 然 橡 胶 制 品 的 吸 湿 性 、导 电和 生 热性 等 胶填充补强剂 ，可 以提高橡胶制 品的定
车 轮 胎 、航 空 航 天 、 医用 弹 性 体 、国 防 性 能的劣化 ， 影响天然橡胶 的应用性能 。 伸应力和拉伸强度 ，同时提高橡胶制 品 军工以及 １ ３ 用 品等 的 生产 中 。 由于 天 然 通 过在 天 然 橡 胶 生 产 中加 入 炭 黑 、 白炭 的耐寒性和耐磨 性。

炭化处理高烧失量硅藻土及对天然橡胶的性能补强

炭化处理高烧失量硅藻土及对天然橡胶的性能补强
土是 橡胶 工业 具有 广泛应 用 前景 的矿物 材料 ．由于硅 藻 土含 有 一定 量 的有 机质 ，并且 有 机质 含 量 随产
地 的不 同而 不 同．通常 ， 为高分 子填 料 时 ， 作 需要 对 硅藻 土进行 煅烧 ，除去其 中的有 机质 ， 经偶联 剂 再 表 面处理 以改善其 与高分 子材 料 的相容 性．但偶 联 剂价 格较 高 ，表 面 改性 工 艺复 杂 ，直接 影 响 了硅 藻 土填 料 的工业 化应 用．高烧 失量 硅藻 土 中有机质 含 量较 高 ， 失 量 大 ，将 造成 可 利用 的非 晶态 蛋 白石 烧 产率 降低 ， 煅烧 处理 过程也 将产 生严 重 的环境 污染 ．因此 ，高烧 失 量 硅 藻土 一 直被 认 为 是难 以利用 而 的劣 质硅 藻土 ．迄 今 ， 针对 高烧 失量 硅藻 土 中有机质 的研究 利 用 尚未 见 报道 ．本 文对 经 过 初步 提 纯 的
天然橡胶时 ， 橡胶 复合材料 的拉伸 强度 和撕 裂强度均得到了显著的提升．
关键词 硅 藻 土 ； 然 橡 胶 ；力 学 性 能 天 ０ ３ ． ６ １２ 文献标识码 Ａ 文章编号 ０ ５ －７ ０ ２ １ ）７１ １—５ ２ １０ ９ （０ １０ — ７０ ６ 中图分类号
硅 藻 土是海 洋或 湖泊 中生 长 的硅 藻类 残骸 ，经 自然 环境 作 用 而逐 渐 形成 的硅 质 沉 积岩 ．其矿 物成
硅藻 土 ，采用 隔绝 空气 热处理 方法 ，使其 中的有 机质 炭 化并 保 留在 硅 藻 土壳 体 表 面 和 内部孑 道 中 ， Ｌ 借
助炭 与橡胶 分子 良好 的相 容 性 ，实 现 硅 藻 土 替 代 炭黑 作 为橡 胶 补 强 剂 的作 用 ．该 硅 藻 土处 理 方法 简 单 ，使硅 藻土 中 的有 机质 得到 有效 利用 ， 本低 廉 ， 成 有利 于节 能减 排．

补强填料金刚素在橡胶中的应用研究

技 实 业 股 份 有 限 公 司 产 品 ； 黑 ， 号 Ｎ６ ０和 炭 牌 ６
Ｎ３ ５ 天 津海 豚炭 黑有 限公 司产 品 。 ７，
１ ２ 主 要 设 备 和 仪 器 ．
１ ５ ． ７ Ｌ本 伯 里 密 炼 机 ， 国 法 雷 尔 公 司 产 英
品 ； 一６ Ａ 型 开 炼 机 ， 海 橡 胶 机 械 厂 产 品 ； ＸＫ １ ０ 上 Ｍ２ ０ ０ Ｅ型 门尼粘 度仪 ， 北京 友 深 电子 仪器 有 限公 司产 品 ； — ３型 无 转 子 硫 化 仪 ， 京 环 峰 化 工 ＭＲ Ｃ 北 机 械 实验 厂 产 品 ； ２ ０ Ｍ 型万 能材 料 试 验 机 ， ＡＩ７ ０ 中国台湾 高铁 科 技 股 份 有 限公 司 产 品 ； Ｃ — Ｒ Ｃ Ｉ型
橡胶 动态 切割 试 验 机 ， 北京 万 汇 一 方 科 技发 展 有 限公 司产 品 ； 自动化 透气性 测试 仪 ， 北京 化工 大学 自行研 发仪 器 。 １３ 配方 及混 炼工 艺 ． １３ １ Ｎ ． ． Ｒ基本 配 方及 工艺
且 金 刚 素 增 量 替 代 炭 黑 可 以 降 低 含 胶 率 ， 于 对
用量 。
作者 简 介 ： 晋 钧 （ ９ ９ ） 女 ， 川 宁 南 县 人 ， 京 橡 胶 工 颜 １７ 一 ， 四 北 业研 究设 计 院 工程 师 ， 士 ， 硕 主要 从 事 高 分 子 材 料 的 研 究 。
５ 硬 脂 酸 ３ 硫 黄 ， ，
２５ 促进剂 Ｄ ．， Ｍ
工 艺 ： 照 ＧＢ Ｔ ３ ８ ． ８ ０ ７ 炭 黑 第 参 ／ ７ ０ １ —２ ０ 《 １部分 ： 天然橡胶 （ ８ 在 ＮＲ） 的鉴 定 方 法 》 采 用 中 ，
企 业 降 本增 效 也 具 有 积 极 意 义 。本 工 作 采 用 金 刚 素作 为 补 强 填 料 等 量 完 全 替 代 炭 黑 Ｎ６ ０用 ６ 于 ＮＲ和 Ｓ Ｒ基本 配 方 ， 察 胶 料 的 基 本 性 能 ， Ｂ 考 并 采用 金 刚 素 部 分 替 代 炭 黑 Ｎ３ ５应 用 于 替 代 炭 黑 Ｎ６ ０应 用 于 轮 部 ６

新型橡胶补强剂研发成功


如果通用橡胶能够使用于强辐射环境的话，
就 可 以替换 原 子能设 施 中很 多位 置 的材料 。使用
能完全达到了同等替代半补强炭黑的水平 （ 半补强
炭黑的全国年用量为４ 万吨） 该技术不仅解决了 ｏ 。
通用橡胶代替原本使 用的无机 材料可以降低材料 成本，代替老式通用橡胶则可以降低部件的更换
材料以往不能应用丁这一领域就是因为上述原因， 以往的橡胶材料吸收放射线 １ ． Ｇ （Ｇ ＝１／ —１５ ｙ １ｙ Ｊ Ｍ ｋ ）便会失 去弹性 或是 无、 持形 状 。 ｇ 弦保 新升发的橡胶材料 以过去橡胶材料中抗辐射 性最好的 ＥＤ （ ＰＭ 三元乙丙橡胶 ）为基础加入添加 剂混合制成。吸收的辐射量超过 ９Ｇ 还可以维持 Ｍｙ 弹性和形状。
但是如果把橡胶这样的高分子材料置于放射 线环境下的话，就会 同时发生相邻分子互相结合
的交联反应以及分子键断裂的裂解反应 。如果反
通过增加侧壁的硬度提高了刚性 、减少了外侧部
分的接地压力。
应 向交联反应方 向进行， 橡胶就会失去弹性 。 如果 向断裂反应方向进行橡胶就很难保持形状 。橡胶
减轻 了转弯时及遇到横风时的摇晃 ，提高了耐偏 磨损性及抗旋转阻力性， 此外还降低了噪音。 包括
扁平率为 ４ ～７％ ｏ ０ 的共 ５ 个规格，４ ４ ５ 系 ４ ｏ・ ５・ ｏ
发出了抗辐射性 能 为现有产品 ５ 的通用橡胶 倍
列预定 ２０ 年 ３ ０７ 月上市。价格均为开放式。计划
每年销售 １ ０ 万只 。从车重较重的微型面包车米 Ｏ
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（ （ 广东橡胶》２０ 年 第 １ ０７ 期
箱或烘房等，投资约为 ３ 万元。主要原材料为粉 ｏ 煤灰、处理剂等，原材料成本约为 ２０ １０吨，生产 ＳＦ） ｉ 的转化率高， 白 黑的收率可达 ９ ％ ．反 炭 ７ 应的基本原理为：以氟硅酸钠 （ａ Ｓ Ｆ） Ｎ ２ ｉ 为原料， 加氨使之分解，得到大量的无定型水合二氧化 硅 沉底析 出， 该沉淀洗涤、 干燥可得到白炭黑， 方程 式如下 ： 中国橡胶助剂网

纳米无机粒子补强天然橡胶的研究(Ⅱ)纳米SiO2／天然橡胶复合材料的研究


１ 纳 米 ＳＯ２ ｉ 的制备
常规制备纳米 Ｓ ｚ ｉ 主要是采用化学方法， ｏ 包
括 沉淀 法 、 气相 法 、 溶胶 一 胶 法 和微乳 法 ４种 。 凝
１ １ 化 学 沉淀 法 制备 纳 米 Ｓ ， 化学 沉淀法 是在 一定 的条 件下 ， ａＳ０ 水 溶 Ｎ ２ｉ３
降低 ， 湿抓 着 性 能 提 高 ， 面 的 耐磨 性 稍 有 改 善 ， 胎 同时 研 究 表 明 纳 米 Ｓ（ ／ 然橡 胶 （ ｉ。天 ） ＮＲ） 合 材 复
尼 粘 度 。 善 加 工 性 能 ， 且 降低 生 热 和 滚 动 阻 改 而 力 ， 高耐 磨性 能 ， 提 硅烷 偶联 剂 的 引 人 使 ｓ（ ｉ ２在 ）
液与盐 酸反应 ， 生沉 淀经过 过滤 、 产 洗涤 、 声波 分 超
散 和喷雾 干燥 而得 纳米 Ｓ ， ｉ 其反 应如下 ：
纳 米 Ｓ（ ｉｚ补 强天 然 橡 胶 复合 材 料 在 工 农 业 ） 生产 及 人们 日常生 活中被 广 泛应 用 ， 汽 车配件 、 如
炭 黑 创立 了低 滚 动 阻 力 的 概 念 ， 节 省 燃 油 成 为 使
密封圈 、 胶靴 以及高档消费品。特别 是随着人们 生活 水平 的提高 ， 对汽 车 的消 费 量也 逐步 增 多 ， 汽
ＳＯｚ得 到 其最 佳工 艺 条 件 ， 得产 品 的平 均粒 径 ｉ ， 测 为 ２ ｍ， 结 构 为 葡 萄 状 球 形 结 构 。北 京 化 工 ０ｎ 其 大学 的何 清 玉等 ［ｌ 用超 重 力沉 淀 法 ， ”采 也以工 业 水玻璃 、 硫酸 为原 料 ， 助剂 及表 面活性 剂存 在 的 在 情况 下 ， 应 所 需 时 问 大 大 减 少 ， 备 的 纳 米 反 制

纳米晶纤维素补强天然橡胶的研究

热 稳 定 性 分 析 结 果 表 明 ，纳 米 晶 纤 维 素 在 天 然 橡 胶 中分 散 均 匀 ，对 天 然 橡 胶 有 较 好 的 补 强
作 用 ，复 合 材 料 的 储 能 模 量 提 高 ，损 耗 因 子 下 降 ，但 对 天 然 橡 胶 的 热 稳 定 性 影 响不 大 。
纳米 粒 子在用 量很 少 时 即可对 高分 子材料 起 到 明显 的增 强 效果 ，因此 受 到广 泛 的关 注 ［。但 纳米 １ ］ 粒子 极小 的尺寸 、 大 的表 面 活性 使之 相互 之 间很 极
分 散体 。将 处 理 的 Ｎ Ｃ加 到 天然 胶乳 中 ，通过 共凝 Ｃ 沉 法将 二 者凝 固出来 ，制得 Ｎ ｃ Ｎ （ ｃ ／ Ｒ 纳米晶纤维素／ 天
的 自由体积 大 ，分子 间作 用力小 ，因而 强度 和模量
１ 材 料 与 方 法 １ １ 原 材 料 ．
浓 缩 天然胶 乳 ，来 自中 国热 带农 业科 学 院试验 场 胶 厂 ；纳 米 晶纤 维 素 ， 自制 ；氧化 锌 、 磺 、 硫 硬 脂 酸 、促进 剂 Ｍ等 ，均 为市售 工业 材 料 。
关键词
分类号
纤 维 素 ； 天 然橡 胶 ；复 合 材 料
Ｔ ３ ０ ５ Ｑ３．３
Ａｎａ ｙ ｉ ｆ Ｎａ －ｃ ｙ ｔ ｌ ｎ Ｃｅ ｌ ｌ ｓ Ｒｅ ｎ ｏ ｃ ｄ Ｎａ ｕｒ ｌ ｌ ｓｓ ｏ ｎｏ ｒ ｓ ａ ｌ ｅ ｉ ｌｕ ｏ ｅ ｉ ｆ ｒ ｅ ｔ ａ Ｒｕｂ ｒ ｂｅ Ｃｏ ｐ ｓｔ ｓ ｍ ｏ ｉｅ
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２ ０ 年 ６月 ０８
Ｊｎ ０ ８ ｕ ．２ ０
热 带 农 业 科 学
ＣＨＩ ＮＥＳ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＲＯＰ Ｃ ＥＪ Ｉ ＡＬ ＡＧＲＩ ＣＵ１ ＵＲＥ
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补强作用。白炭黑对天然橡胶具有优越的补 强作 用 ， 目前对 其机理 的研 究还 不够深 入 。 但
一
种观点认 为 白炭黑粒子结构呈 无定形状
径越小 ， 硫化橡胶耐磨性能就越好 。同时 ， 它 的硬度随炭黑比表面积的增大而上升， 但增 大到一定数值后 ， 就变化不大 了。炭黑结构 度对定伸强度的影响最为突出， 在相 同粒径 下， 结构度越高 ， 定伸强度越大。此外， 提高 炭黑结构度可降低伸长率及提高抗张强度和
１ ２
热 带 农 业 工 程
２ ０ 年第 １ ０６ 期
氧基硅烷（ Ｅ ｓ ， Ｔ ｏ） 在硫化橡胶中制备 白炭黑 粒子 ： 从通过 Ｔ ｏ 对硫化胶进行溶胀开始 ， Ｅｓ 通过一种碱性催化来进行 ， 以获得天然橡胶／ 原位 白炭黑 胶 料 。所 得 到 的 天 然 橡 胶／ 位 原 白炭黑胶料与硫化剂配合 ， 然后进行硫磺硫
关键词 ： 天 很难制造 出具有较高强度的制品。提高橡胶制品的物 理 机械性 能 的途 径 ， 括 在橡 胶 制 品 中埋入 包
骨 架材料 ， 纤 维纺 织 材 料 、 属材 料 等 ， 如 金 或 者 在其 中添加 各种填 料 ， 如粉粒 状物质 、 短纤 维 物质及 其 他高 分 子 材料 等 ， 些 都 是 有效 这 的增强 方法 。前 者 称 为骨 架 增 强作 用 ， 者 后 称 为填充 补强 作用 。
某一 性质 ， 而是 各种性 质 共 同作 用 的结果 。 炭黑 粒径 是影 响炭 黑补强作 用 的重要 因 素 。炭黑 粒子 越细 ， 补强性 能越 优越 ； 炭黑粒
２ 白炭 黑
白炭黑 是指 微 粒 硅 酸 和硅 酸 盐 类 物质 ，
其化学结构是含结晶水的化合物。干法白炭
黑 吸湿性较 小 ， 子表 面吸 附性强 ， 粒 有很好 的
３ １ 原 位不 饱和 酸酸 盐 ．
化胶具有较好的综合性能。
４ 高岭土
高岭土属于 ｌ ｌ － Ａ 面体层状硅酸 ； 型－ ． 盐高岭石族矿物 ， 硬质煤 系高岭土与 陶士 分 两个 系列。它们 的 化 学成 分基 本 相 同 ， 含
试采 用 了严 格 的化 学 处 理 方 法 ， 这些 方 法 既 费 时又费 钱 。尽 管 如此 这 些 努 力 毕 竟 为 当 今 的炭黑 开发奠定 了基础 。
１ 炭 黑
上个世纪初期 ， 发现在天然橡胶 中填充 炭黑能改善橡胶的物理机械性能。炭黑对天 然橡胶的补强作用取决 于炭黑的性质 ， 如粒 子大小、 聚集体形态 以及粒子的表面化学性 质等。实际上 ， 补强性能并非依赖于炭黑的
出现最 大值 。炭 黑 的 补 强性 越 大 ， 出现最 大
值 越 明显 。
以往有关炭黑填料的诸多研究在改性的 表面表征以及在评定 Ｎ Ｒ或各种合成橡胶中 的补强作用等方面表现出一个总的趋势： 在 近数十年间， 人们努力通过各种反应对炭黑 进行化学改性 。在许多场合 ， 所作 的这些尝
化 。在 物理 性 能 方 面 ， 位 白炭黑 胶 料 优 于 原
量 的条件 下 ， 化 胶 的力 学 性 能 较 佳 。硫 化 硫
胶中离子键的交联密度对硫化胶的力学性能 有着重要的影响。
３ ２ 甲基 丙烯 酸镁 ．
普通白炭黑胶料 ， 而与炭黑胶料类似 。推测 两种 白炭黑 之 间 的差 异起 因于原 位 白炭 黑表
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２０ 年第 １ ０６ 期
热 带 农 业 工 程
１ １
天 然橡 胶 补 强的研 究进 展
朱文靖
（ 南热带农业大学理工学院 海南儋州 ５ １３ ） 华 ７ ７７
摘要 ： 天然橡胶 的补强是高分子领域的一个重要研究课题 ， 本文对天然橡 胶的补强作 了总结和简单评述 ， 并对天然橡 胶补强的发展趋 势进行 了展望 。
著 的 影 响 。当 ＤＣ Ｐ的用 量 为 １ ７ ． ５份 时 ， 硫
３ 不饱 和羧酸盐
不饱和羧酸 盐是一类优 良的橡 胶改性 剂 。在 过 氧化 物 硫 化体 系作 用 下 ， 不饱 和 羧 酸盐既能与橡胶结合， 本身又能均聚， 并因分 子结 构 中具有 由金 属 阳离 子 和羧 酸根 阴离 子 形成的离子键 ， 从而对硫化胶的 网络结 构及 性能产生重要 的影 响， 达到改善橡胶工艺性 能和提高硫化胶物理机械性能的效果 。
面上较 小 的硅 烷醇 基团 浓度 。
曾宗 强［ 等 选 用 甲基 丙烯 酸镁 ［ ５ ］ Ｍｇ （ Ａ ｚ作 为补强剂 ， ＭＡ ）］ 研究 了 Ｍｇ ＭＡ ２ （ Ａ） 和 ＤＣ Ｐ的 用 量 对 Ｎ 胶 料 的硫 化 特 性 和 力 Ｒ 学性能的影 响。结果发 现： １ Ｍｇ ＭＡ （ ） （ Ａ） 用量增大使 Ｎ Ｒ胶料的硫化速度和硫化程度 有显著的提高。（ ） ２ 采用过氧化物 Ｄ Ｐ硫化 Ｃ 体 系 ， Ｐ用 量 一定 时 。ＭｇＭＡＡ） 对 ＮＲ ＤＣ （ ２ 胶料具有较为显著的补强作用 ， 可制得高硬 度、 高拉伸和高撕裂性能 以及优异的耐热空 气老化性 能 的 Ｎ Ｒ硫化 胶 。（ ） 氧化 物 ３过 Ｄ Ｐ的用量对 Ｎ Ｃ Ｒ硫化 胶 的力学性 能有显
炭黑作为用于各种橡胶的新型补强剂进行了 研究 ， 结果发现 白炭黑粒子 在橡胶基质中的 分散性比普通 白炭黑更佳。这一技术使得我 们能够用一种 白炭黑的产物母体 ， 例如四乙
定伸强度等随炭黑的增量出现单调增大； 抗 张强度 、 撕裂强度及耐磨耗性随炭黑 的增量
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硬度 ， 特别 是提 高 耐 磨 性 。实 验 表 明 ： 度 、 硬
态， 在白炭黑表面形成静电场 ， 进而产生诱导 效应 ， 使大 分子 双键 发生极 化并 开裂 ， 成正 生 负 电荷 ， 使大 分子 发生交 联 ， 促 因而表现 出补
强效 果 。
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