白炭黑偶联处理对硅橡胶性能影响研究
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触变性细解无论是否经过处理,白炭黑在不少体系中均具有良好的触变性,当然,同样需要纳米级的才具有很明显的效果,微米级的硅微粉就差多了。
甚至,白炭黑自身就可以观察到类似触变性现象(我不敢肯定这算不算是触变性):将硅烷处理后的白炭黑晃动,白炭黑像水一样的流动性,当静置一会以后,白炭黑似乎结成团块,再晃动,立即又具有水一样的流动性。
这个过程可以反复进行。
这里,白炭黑在晃动时,产生高压静电,粉体之间因此具有很好的流动性(我认为不是硅烷处理后的摩擦力下降所致,虽然也是一个因素),出现结块现象的时间取决于静电导出的时间。
当白炭黑以较少的量加入到其它粉体时,可提高流动性,也和白炭黑摩擦产生静电有关,特别是经过处理以后,疏水性的白炭黑效果更好。
不具备对硅橡胶产生结构化的,经过处理后的白炭黑,依然具有良好的触变性,甚至在非极性涂料体系中更好使用。
因此,可以预见,导致白炭黑具有产生触变性的因素应该是范德华力,当然,氢键也不会没作用,因为未处理的亲水的白炭黑,在良好分散时,触变性似乎更强。
因此,我认为是综合结果,但以范德华力为主。
我不认为白炭黑的触变性是超分子性的结果,超分子性的触变剂,是那种嵌段的,比如聚氨酯类,通常用作增稠剂。
白炭黑似乎没有嵌段性,但技术是发展的,将白炭黑弄成嵌段结构不是没有可能,但问题是,白炭黑不需要嵌段结构就具有很好的触变性。
既然氢键强度远远超过范德华力------这似乎有个矛盾,那为什么触变性是以范德华力为主呢?其实可以这么理解,只有几纳米的气相白炭黑,不会以单独的方式,而是以团聚的方式存在,或者说,白炭黑自身已经结构化了,也可以理解为,氢键构建在团聚的白炭黑内了,当然,只是由于固体局限,团聚只能到一定程度,成微米级别。
当炼胶时,团聚的粒子被打散,大量硅羟基暴露,给发生结构化造成了一个极为有利的条件,不过,要说明的是,解开团聚,不仅仅是机械力的作用,硅生胶也有重要的贡献------对比非硅类聚合物就明白。
橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY204第71卷第3期Vol.71 No.32024年3月M a r.2024结构化控制剂对硅橡胶性能的影响杨德超,李超芹*(青岛科技大学 高性能聚合物及成型技术教育部工程研究中心,山东 青岛 266042)摘要:以甲基乙烯基硅橡胶为主体材料,研究结构化控制剂羟基硅油、甲氧基硅油和二甲基二乙氧基硅油对硅橡胶性能的影响。
结果表明:添加结构化控制剂可以抑制硅橡胶的结构化现象,减小硅橡胶的交联程度、硬度、定伸应力、拉伸强度、回弹值和压缩永久变形,增大拉断伸长率;羟基硅油对硅橡胶结构化的抑制效果最佳,可以降低硅橡胶(捏合混炼胶)的储能模量,延长停放时间,其用量为6份时就能达到较好的效果。
关键词:硅橡胶;结构化控制剂;结构化现象;储能模量;停放时间中图分类号:TQ330.38+7;TQ333.93 文章编号:1000-890X (2024)03-0204-07文献标志码:A DOI :10.12136/j.issn.1000-890X.2024.03.0204硅橡胶是一种非自补强性橡胶,未经补强的硅橡胶力学性能很差,几乎没有实用价值,加入适量的补强填料可以大幅度提高其力学性能。
白炭黑是硅橡胶的主要补强填料,但白炭黑表面含有活性硅羟基,会与硅橡胶分子中的硅氧键或者端硅羟基作用生成氢键,产生物理和化学结合,使得白炭黑难以均匀地分散在硅橡胶中,并且其胶料在储存过程中会逐渐变硬,塑性降低[1-2],即产生结构化现象。
为了解决硅橡胶的结构化,通常要加入结构化控制剂,其组成为带有活性基团的有机硅化合物。
结构化控制剂的抗结构化功能归因于其活性基团优先与白炭黑表面的羟基作用,从而抑制白炭黑粒子间氢键的生成,促进白炭黑在硅橡胶中的分散,降低白炭黑的团聚[3-5]。
本工作以甲氧基硅油、羟基硅油、二甲基二乙氧基硅油作为结构化控制剂,甲基乙烯基硅橡胶为主体材料,气相法白炭黑为填料,2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(硫化剂双25)为交联剂,通过热压硫化并采用二次硫化工艺制得热硫化硅橡胶,通过改变结构化控制剂的种类和用量,研究硅橡胶的加工行为及力学性能,利用橡胶加工分析仪(RPA )分析硅橡胶的结构化 现象[6-8]。
白炭黑白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶,也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。
白炭黑是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示,其中nH2O是以表面羟基的形式存在。
能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。
耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
与具有相同硬度和耐磨性的炭黑填充物相比,胎面胶中含有沉淀法白炭黑可改善其抗裂口增长性及撕裂强度。
与其他橡胶比较,白炭黑可以相对容易和迅速地与环氧化天然橡胶(ENR)混合。
且产物的增强效果也最好。
在含有ENR的胶料中,白炭黑的增强效果和炭黑N330相似。
在SBR/BR共混体系中加入沉淀法白炭黑制成的乘用车胎面胶的滚动阻力减少50 ,而干、湿牵引性没有明显的改变。
Evans等介绍了一种超高增强沉淀法白炭黑,这种白炭黑用于胎面胶有以下优点:在不使用偶联剂时,胎面胶的滚动阻力降低而冰牵引性能提高;使用偶联剂后可减少胶料的焦烧、硫化时间,改善其抗裂口增长性,提高其扯断伸长率、硬度和300 定伸应力,同时不影响炭黑。
虽然白炭黑与炭黑并用为轮胎胎面胶增强剂时能明显改善胶料的撕裂强度,且能抑制胎面胶老化龟裂,防止胎面产生裂口裂纹,但是这种胶料的耐磨性稍差,扯断变形较大,生热大实际使用过程中,白炭黑必须经改性后才能弥补胶料性能的不足。
与炭黑相比,白炭黑表面有一层均匀的硅氧烷和硅烷醇基,硅烷醇基的存在使白炭黑表面易于进行化学反应,这使白炭黑表面可相对容易地进行改性常用于白炭黑表面处理的偶联剂是双(3一三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫烷(TESPT),这种有机硅烷可与橡胶及填料反应,在填料和聚合物分子间引入共价键,从而改善聚合物与填料间的作用。
研究发现,使用TESPT后,含2O份沉淀法白炭黑和4O份N332炭黑的胶料可使滚动阻力降低,而胎面胶的磨耗性能和湿牵引性能改变很小。
2022年7月第31卷第7期
Vol.31 No.7,Jul. 2022
中国胶粘利CHINA ADHESIVES ( 415 )
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白炭黑增强氟橡胶体系的耐等离子体刻蚀性能研究张部明J张天福2,刘增杰蔦雷晓宏役李 涛S张孝阿期
,
李 伟
2,刘
力
I
(1.北京化工大学,碳纤维及功能高分子教育部重点实验室,材料科学与工程学院,北京100029;2.航天化学动力技术
重点实验室,湖北航天化学技术研究所,湖北襄阳441003;3,山东船舶技术研究院,山东威海264209;4.北京通嘉宏瑞科技有限公司,
北京102600
)
【摘要】以高氟橡胶生胶、白炭黑等为主要原料,制备了过氧化物硫化氟橡胶。研究了体系的硫化特性、 力学性能、热稳定性和耐等离子体性能。研究结果表明:白炭黑用量对焦烧时间影响不大,且都具有较好的稳
定性。当白炭黑用量为15~20质量份时,力学性能最优,最大拉伸强度和撕裂强度分别为19.8 MPa和
36.4 kN/m
。添加白炭黑的氟橡胶体系都具有优异的热稳定性和耐等离子体性能,初始分解温度都在405 °C
左
右,刻蚀后的重量损失率都在3.4%~3.8%之间,表面变化更加均匀。
进一步分析等离子体刻蚀造成的化学变
化,在等离子体刻蚀条件下表面的C-F键大大减少,失去F原子屏蔽的主链发生断裂,低分子降解产物和白
炭黑“颗粒”都逸出材料表面。
[关键词]氟橡胶;白炭黑;热稳定性;耐等离子体刻蚀性能中图分类号TQ430.4 文献标志码A 文章编号1004-2849(2022
)
07-0017-05
0前言
作为含氟弹性体大家族的一员,氟橡胶是指含 氟烯姪通过自由基乳液共聚而制得的碳链高分子 弹性体。由于氟原子的存在,氟橡胶结构中的化学 键(如
c—F、c—C
等)具有很高的键能
,且碳链骨架
被大量氟原子所包围,具有很好的屏蔽效应
,因此
氟橡胶具有非常出色的耐高温和耐化学介质性能, 在汽车、
航空航天
、
石油化工等领域有着广泛应
命(心H 看料,2021, 35 (3) : 11 -16SILICONE MATERIAL研究・开发液体硅橡胶防污闪涂料的研制**收稿日期:2021 -01 -25O作者简介:陈相全(1993-),男,助理工程师,主要从事 硅橡胶的研发。
E-mail : 1805232008@qq. com o*基金项目:四川省院省校合作项目(2019YFSY0006) o陈相全I,翟天元2,祝雷I,陈东1(1.成都硅宝科技股份有限公司,成都610000;2.硅宝(深圳)研发中心有限公司,广东深圳518108)摘要:以端乙烯基硅油为基料,添加气相法白炭黑、白炭黑表面处理剂、表面处理助剂等制得液体硅橡胶(LSR)防污闪涂料,探讨了白炭黑表面处理剂种类和用量、表面处理助剂用量、气相法白炭黑、二甲基硅油用量对LSR 防污闪涂料性能的影响。
结果表明,制备LSR 防污闪涂料的较佳条件为:比表面积为300 n?/g 的气相法白炭黑占端乙烯基硅油质量分数28%、白炭黑表面处理剂选择六甲基二硅氮烷且用量7份、表面处理助剂四甲基二乙烯基二硅氮烷用量1份、二甲基硅油用量20份;该条件下制得的LSR 防污 闪涂料的黏度为2 631 mPa-s,邵尔A 硬度为33度、拉伸强度为3. 7 MPa 、拉断伸长率为331%、撕裂强度为12. 3 kN/叫 憎水迁移性能为HC2级,其浸涂的绝缘子均能够通过陡波试验,涂层厚度约0.4 mm,且涂 料硫化过程中无小分子释放。
关键词:液体硅橡胶,防污闪,涂料,憎水迁移性,陡波试验中图分类号:TQ333. 93文献标识码:A doi :10.11941/j. issn. 1009 - 4369. 2021. 03. 003电力行业是影响经济发展的基础产业,随着我国社会经济的飞速发展,电力输电容量和设备 电压等级不断提高。
但在空气污染、恶劣环境等因素的影响下,电力系统可能发生污闪事故,给 国民经济带来损失,因此提升电力系统的防污闪性能成为重要研究方向⑴。
加成型液体硅橡胶交联剂的研究顾卓江,宋新锋,陈丽云(浙江新安化工集团股份有限公司,建德311600)摘要:变换合成工艺和配方,制得不同结构、不同分子量和不同氢含量的含氢硅油;以它作为交联剂,研究了交联剂对加成型液体硅橡胶机械性能的影响规律。
应用高分子链中Si-H的分布密度较低的含氢硅油作交联剂,可以改善硫化胶的拉伸强度,尤其可以明显提高硫化胶的撕裂强度;以氢含量相对较低的含氢硅油作交联剂,可以提高硫化硅橡胶的伸长率。
关键词:加成型硅橡胶;交联剂;含氢硅油;机械性能doi:10.3969/j.issn.1007-2217.2010.03.007加成型液体硅橡胶是近年来发展较快的一类有机硅产品。
加成型液体硅橡胶在硫化前是可流动的液体,便于采用反应注射成型工艺加工形状复杂的制品,特别适合于形状复杂制品的大批量高效率生产[1、2]。
加成型液体硅橡胶的基础聚合物是含乙烯基的有机聚硅氧烷,以含有多个硅氢键的低聚硅氧烷作交联剂,在铂催化剂的作用下,进行Si-H/Si-Vi加成反应,可交联成弹性体。
反应式示意如下:≡Si-CH=CH2+H-Si≡Pt≡Si-CH2CH2-Si≡加成型液体硅橡胶通常由基础聚合物、补强填料、交联剂、催化剂和辅助助剂等组成。
各个组份对硅橡胶的性能都有较大的影响。
本文着重讨论交联剂含氢硅油的高分子结构和分子量、Si-H/Si-Vi配比等因素对加成型液体硅橡胶机械性能的影响。
1实验1.1主要原料及设备1.1.1主要原料DMC,浙江新安化工集团股份有限公司;乙烯基双封头(四甲基二乙烯基二硅氧烷),浙江三门有机硅材料厂;四甲基氢氧化铵,北京朝福化工实验厂;交联剂含氢硅油,自制;氯铂酸,沈阳矿业研究院;白炭黑,国产;硅氮烷,浙江新安化工集团股份有限公司;浓硫酸,上海试剂总厂。
1.1.2主要设备NDJ-4旋转粘度计,上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂;NH-2真空捏合机,新联塑料化工机械厂;S65三辊研磨机,如皋机械厂;XL-250A拉力试验机,广州试验仪器厂;LX-A橡胶硬度计,上海六菱仪器厂;HD-10厚度计,上海化工机械四厂。
利用硅橡胶材料改善动力电池的冲击及振动性能研究摘要:随着新能源汽车的快速发展,动力电池的性能日益受到关注。
冲击和振动性能是动力电池安全运行的关键指标之一。
本研究聚焦于利用硅橡胶材料改善动力电池的这些性能。
首先,介绍了动力电池的发展背景及其对冲击和振动性能的要求。
其次,详细阐述了硅橡胶口字框复合缓冲垫的制备过程,包括硅橡胶的选型、配方优化、结构设计及制备工艺。
在全自动生产线设计、原材料管理、自动化控制及质量保证方面也进行了深入研究。
进一步,通过静态压缩、动态疲劳、冲击和振动测试对产品性能进行了全面测试与分析。
关键词:动力电池;硅橡胶;冲击性能;振动性能;复合缓冲垫引言动力电池作为新能源汽车的核心组件,其性能直接影响整车的安全性与可靠性。
在汽车运行过程中,电池会经受各种冲击和振动,这要求电池不仅需要有优良的电化学性能,还必须具备良好的物理防护机制。
硅橡胶因其卓越的缓冲性能、良好的耐温和耐老化特性,成为提高动力电池抗冲击和防振性能的理想材料。
本研究通过设计制备硅橡胶口字框复合缓冲垫,并结合现代自动化生产技术,旨在为动力电池提供更为有效的冲击和振动保护解决方案。
1.动力电池的发展背景及其对冲击和振动性能的要求动力电池作为新能源汽车的心脏,在全球汽车产业向电动化转型的大背景下,其发展速度和技术进步引人瞩目。
随着环境问题的日益严峻以及传统化石燃料的逐渐枯竭,新能源汽车以其低碳、环保的优势成为未来汽车发展的重要方向。
在这一过程中,动力电池的性能稳定性、能量密度、安全性能等指标受到了极大的关注,尤其是其在汽车运行过程中的冲击和振动性能,直接关系到电池的使用寿命和乘车安全。
汽车在行驶过程中,无可避免地会遇到各种路面条件,从而产生冲击和振动。
这些外来的力学作用若管理不当,不仅会对电池的机械结构造成破坏,更有可能导致内部短路、热失控乃至安全事故。
因此,动力电池系统必须具备高效的防冲击和抗振动能力,以确保电池组件的完整性和电池化学反应的稳定性。
单组分RTV硅橡胶的制备方法以端羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)为基胶、甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷为交联剂、纳米碳酸钙和气相白炭黑为补强填料、氨基硅烷和环氧基硅烷为偶联剂,制得脱醇型单组分室温硫化(RTV-1)硅橡胶。
研究了搅拌速率、交联剂、硅烷偶联剂及催化剂的处理方法对RTV-1硅橡胶性能的影响。
结果表明,搅拌速率明显影响胶料的黏度高峰以及产品性能,交联剂混合一段时间后再使用会延长RTV-1硅橡胶的表干时间;而硅烷偶联剂和催化剂混合一段时间后再使用则会缩短RTV-1硅橡胶的表干时间。
标签:RTV;硅橡胶;处理方法;搅拌速率单组分室温硫化(RTV-1)硅橡胶以其优异的耐候性、耐高低温性、电绝缘性和所用原料绿色环保等优势,在建筑、仪器仪表、工业修补、消费电子及LED 照明等领域有着广泛的应用。
尤其是脱醇型硅橡胶,因具有无刺激性酸味、无腐蚀、品种众多及适用性较强等优点,成为RTV-1硅橡胶中主要的发展方向之一[1~3]。
本文以端羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)为基胶,加入二甲基硅油、纳米碳酸钙和气相白炭黑等填料制得基料,再配以脱醇型交联剂、硅烷偶联剂和有机钛催化剂等制得脱醇型RTV-1硅橡胶。
研究了搅拌速率和时间,交联剂、偶联剂及催化剂的添加方法对RTV-1脱醇型硅橡胶性能的影响。
1 实验部分1.1 实验原料端羟基聚二甲基硅氧烷(107胶,黏度为10 000~80 000 mm2/s),自制;二甲基硅油(黏度为350~1 000 mm2/s),自制;纳米碳酸钙(粒径为80~100 nm),建德天石碳酸钙有限公司;甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷,荆州江汉精细化工有限公司;气相白炭黑(比表面积为150 m2/g),瓦克化学股份有限公司;氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560),湖北新蓝天材料股份有限公司;有机钛催化剂(Ti-726):广州坚毅化工进出口有限公司。
气相法白炭黑又称气相二氧化硅、烟化二氧化硅,是利用硅烷的卤化物,如四氯硅烷(SiCl4)、甲基三氯硅烷(CH3SiCl4)等,是在氢氧燃烧火焰中高温水解制得的一种无定形二氧化硅。
其原生粒子粒径为5-50nrn,比表面积一般为50-400m2/g。
无机纳米粉体材料气相法白炭黑以其优异的补强、增稠和触变性能和粒子的纳米效应,广泛地应用于有机硅材料、涂料、油漆、胶黏剂、电器、电子、造纸、化妆品、医药等领域。
近年来,气相法白炭黑作为高分子材料的添加剂、补强剂,对聚合物性能的提高和改善越来越受到科研工作者的关注。
1 气相法白炭黑的制备生产气相法白炭黑的硅烷卤化物原料目前主要有SiCl4和CH3SiCl3两种。
1941年,德国Degussa公司成功开发了气相法白炭黑的生产技术,使用的卤化物就是SiCl4。
此外,随着全球有机硅工业的发展,有机硅甲基单体生产的副产物甲基三氯硅烷(CH3SiCl3)的处理问题成为制约有机硅发展的一大障碍,国际上通常的做法是将副产物作为原料生产气相法白炭黑,为解决CH3SiCl3的堆积和促进有机硅甲基单体工业的良性发展提供了一条新的途径。
气相法白炭黑的制备原理是硅烷卤化物在氢氧焰生成的水中发生高温水解反应,温度一般高达1200-1600℃,然后骤冷,再经过聚集、旋风分离、空气喷射脱酸、沸腾床筛选、真空压缩包装等后处理获得成品。
反应原理如下:SiCl4+2H2+O2→(高温水解)SiO2+4HClCH3SiCl3+2H2+3O2→(高温水解)SiO2+CO2+3HCl+2H2O成品的质量(粒径、表面积、纯度等)与原料(包括氢气和氧气)的纯度、原材料的配比、进料温度、氢气和氧气的流量、合成炉和分离器的结构与精度等因素有关。
硅烷卤化物的纯度要高,不能含过多的杂质,否则不但会影响成品的色泽,还会导致其使用效果变差。
而原料中的气体也必须经过预处理,使之不含有水分,因为水分的存在会导致硅烷卤化物的水解。
华南理工大学硕士学位论文加成型液体硅橡胶合成及其补强因素的研究姓名:于亮申请学位级别:硕士专业:材料学指导教师:赵建青20030601摘要摘要本文对端乙烯基聚二甲基硅氧烷的合成过程和硫化过程,以及加成型液体硅橡胶补强因素进行了研究。
全文共分三部分,第一部分为端乙烯基聚二甲基硅氧烷合成催化剂和合成动力学的分析;第二部分为影响端乙烯基聚二甲基硅氧烷硫化时间各因素的研究;第三部分为影响加成型液体硅橡胶力学性能各因素的研究。
I发现合成端乙烯基聚二甲基硅氧烷的两种常用催化剂KOH和Me4NOH有非常不同的封端剂利用率,分别为52.1%和71.9%。
对两种催化剂下聚合反应的动力学进行了研究,从分子结构的角度解释了动力学曲线中出现分子量峰值的原因。
结合催化剂的不同后处理方式确定了KOH和Me。
NOH的较合适的反应温度分别为145℃和110℃。
并建立了本试验条件下产物分子量与粘度之间的拟合公式lgn=4.3519Mn--16.24。
JI研究了端乙烯基聚二甲基硅氧烷在硫化过程中交联剂、催化剂和抑制剂对胶料硫化时间的影响。
发现交联剂的最佳比例是使Si.H:Si—Vi处于1.6-1.8:1。
催化剂的添加量以10ppm为宜,过多或过少都会增长硫化时问。
抑制剂能够有效的增加硫化时间。
当催化剂为10ppm,抑制剂添加0.2%时胶料有较合适的硫化时间。
III研究了影响加成型液体硅橡胶力学性能的各种因素。
发现基础胶料的数均分子量、分子量分布和乙烯基含量分别为42000、1.6左右和0.12~0.16%时胶料有最好的力学性能。
石英粉是硅橡胶降低成本的廉价填料,但由于相容性不好,使填充胶料的力学性能下降很多,必须经过偶联剂处理使用。
通过电镜发现偶联剂可以有效提高填料和胶料的相容性。
而且由于乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂中含有的乙烯基可以在硫化过程中参加交联反应,增加填料和胶料的结合,所以用它处理的填料有更高的撕裂强度等力学性能。
石英粉可以与白炭黑并用作为硅橡胶的补强填料。
82 轮 胎 工 业2024年第44卷硅烷协效剂DOFLOW DST-100H在白炭黑填充胶中的应用邵玉龙1,李根新1,倪 宝1,2,谷倩倩2,章冰莹1,2,黄大业1,2*(1.杭州海潮橡胶有限公司,浙江杭州 310018;2.中策橡胶集团股份有限公司,浙江杭州 310018)摘要:研究硅烷协效剂DOFLOW DST-100H(简称DST-100H)在白炭黑填充胶中的应用。
结果表明:在硅烷偶联剂Si75体系下,加入DST-100H可以改善胶料的加工性能,提高硫化胶的拉断伸长率和撕裂强度,同时对于提高抗湿滑性能和降低滚动阻力具有积极作用;在硅烷偶联剂Si747体系下,加入DST-100H可以有效改善胶料的加工性能和焦烧安全性,提高硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度,降低胶料的Payne效应,改善白炭黑分散性。
关键词:白炭黑;硅烷偶联剂;硅烷协效剂;白炭黑分散性;动态力学性能中图分类号:TQ330.38+7 文章编号:1006-8171(2024)02-0082-05文献标志码:A DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2024.02.0082在轮胎胎面胶中应用白炭黑进行补强,可使胶料获得优异的抗湿滑性能和低滚动阻力[1-2],因此,在1992年米其林公司开创绿色轮胎技术之后,白炭黑的应用日益广泛。
随着人们对轮胎性能要求的不断提高,轮胎对于抗湿滑性能和滚动阻力的要求更加严苛。
近年来,随着高比例白炭黑填充胶的配方不断被开发应用,高填充白炭黑胶料的混炼难度大、门尼粘度高、升温速度快、白炭黑分散困难且易二次团聚、表观质量差等问题愈发突出[3],因此,轮胎配方研究人员不断寻求新的方法和材料,以进一步提高白炭黑的分散性。
有研究表明[4],添加一定量的分散剂,可以与硅烷偶联剂产生叠加效果,从而使胶料的性能更加优异。
硅烷协效剂DOFLOW DST-100H(简称DST-100H)是针对高比例白炭黑填充胶配方而开发的,具有显著提高白炭黑分散性、减少白炭黑絮凝、改善胶料加工性能和动态力学性能等优点。
106 橡 胶 工 业2019年第66卷不同结构白炭黑对绿色轮胎胎面胶性能的影响王 检,刘 力*(北京化工大学先进弹性体材料研究中心,北京100029)摘要:研究不同结构白炭黑对绿色轮胎胎面胶[溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶]性能的影响。
结果表明:白炭黑1165MP的平均粒径最小,补强性能最佳,填充胶的抗湿滑性能最优;白炭黑WL180在SSBR/BR并用胶中分散均匀,填充胶的滚动阻力最低;白炭黑VN3在SSBR/BR并用胶中的分散性最好;白炭黑T383的平均粒径最大,补强性能最差;白炭黑DNS2分散性较差,填充胶的Payne效应最明显。
关键词:白炭黑;溶聚丁苯橡胶;顺丁橡胶;胎面胶;分散性;补强性能;动态力学性能中图分类号:TQ330.38+3;U463.341+.6 文章编号:1000-890X(2019)02-0106-05文献标志码:A DOI:10.12136/j.issn.1000-890X.2019.02.0106目前,绿色轮胎的生产技术集中在结构设计、原材料选择及配合、材料成型加工等方面[1]。
补强填料是生产绿色轮胎的重要原材料之一,白炭黑由于同时可改善硫化胶滚动阻力和抗湿滑性能,在绿色轮胎制备中是必不可少的补强剂[2-3]。
绿色轮胎核心技术是高性能胎面胶配方设计,配方主要特点是:生胶体系以溶聚丁苯橡胶(SSBR)为主,补强体系以白炭黑为主,填充量高达50~80份或全部替代炭黑[4]。
这种高填充白炭黑的绿色轮胎胎面胶配方使白炭黑成为绿色轮胎制造的重要原材料,白炭黑的合成与改性成为绿色轮胎的研究重点,各种牌号的白炭黑也层出不穷。
不同白炭黑在结构和化学性质方面存在很大差异,并对硫化胶物理性能和动态力学性能有重要影响[5]。
本工作以绿色轮胎胎面胶[SSBR/顺丁橡胶(BR)并用胶]为基体,填充不同结构和粒径的白炭黑,对胶料硫化特性、物理性能和动态力学性能进行研究。
1 实验1.1 主要原材料SSBR,牌号5025,充油37.5份;钕系BR,牌号CB24,德国朗盛公司产品。
硅橡胶机械强度改进方法的研究 赵 华 ,蔡晓明 (1.南阳理工学院机电工程系,河南南阳473004; 2.河南金冠王码信息产业股份有限公司,河南南阳473000)
摘要:使用以硅橡胶为绝缘材料的新一代高压复合绝缘子是解决输变电线路污闪问题行之有效的 方法,针对复合绝缘子用硅橡胶生产和运行中存在的主要I"-q题,从添加补强材料白炭黑(最佳用量在35 份左右)和改变硫化时间(最佳硫化时间8 rain)两方面入手进行试验,研究如何改善硅橡胶的机械强度尤 其是抗撕裂强度。 关键词:复合绝缘子;硅橡胶i机械强度;抗撕裂强度;白碳黑i硫化 中图分类号:TG113。251;TG127.2 文献标识码:A
绝缘子是输变电线路上不可缺少的重要部件, 在我国随着工业的不断发展,大气污染现象日益加 重,导致了污闪事故的增加,而使用以硅橡胶为绝 缘材料的新一代高压复合绝缘子成为解决污闪问题 的行之有效的方法。 在复合绝缘子的绝缘材料中,最先采用的绝缘 材料主要有脂环族环氧树脂、二元乙丙橡胶、三元乙 丙橡胶、聚四氟乙烯以及室温硫化硅橡胶等,但由这 些材料制造的复合绝缘子在使用运行一定时间后都 出现了一些问题,如环氧树脂易老化、开裂、憎水性 丧失、表面产生漏电起痕;乙丙橡胶易老化龟裂,所 制成的伞裙和护套与芯棒界面易发生局部蚀损等。 惟独热硫化硅橡胶使用效果比较好,不易老化,耐漏 电起痕与电蚀损性能相对较好,尤其是在其表面积 污后仍具有良好的憎水性,成为制造户外复合绝缘 子的首选材料 』。 目前所使用的复合绝缘子其主要部件是玻璃钢 芯棒和硅橡胶外套。经过多年的技术改进,玻璃钢 芯棒的制造技术已经非常成熟,机械强度、耐高温性 和耐酸性均已能满足绝缘子生产和运行的需求。在 实际生产和运行中,复合绝缘子的故障往往是由硅 橡胶造成的l_2]。 在所有橡胶中,硅橡胶的机械性能是最差的。 它的机械强度只有天然橡胶的1/3,三元乙丙橡胶 的1/2。复合绝缘子的伞裙都很薄,在模压或注射 成形时,当绝缘子从模具中拔出时,由于橡胶的机械 强度低,往往会出现伞裙撕裂的现象。尤其是生产 高电压等级的产品时,出模更容易黏模或撕裂伞裙, 在这种情况下,整个外套必须剥掉,进行表面处理后 重新压制 j。复合绝缘子生产早期,产品出模时的 合格率还不足70 ,按硅橡胶每公斤30元计,每年 会给生产企业造成重大的经济损失。另外,硅橡胶 本身机械性能就低,加上户外长期老化,清扫维护时 也会引起伞裙损坏,造成整支绝缘子报废,影响线路 正常运行。提高硅橡胶的机械强度是目前绝缘子生 产中必须解决的首要问题。 硅橡胶的机械强度与诸多因素密切相关。补强 材料决定了硫化后橡胶大分子链的基本状态,对橡 胶机械强度影响最大,硫化工艺影响着交联反应进 行的程度,此外,硅橡胶和无机填料的结合状态对机 械强度的影响也很重要。本文从补强材料、硫化参 数两方面进行试验,研究如何对硅橡胶进行补强。
白炭黑补强天然胶乳胶膜性能的提升研究
方豪斌;杜杰;郑红兵;栾波;熊子涵;陈文霖;何映平
【期刊名称】《橡胶工业》
【年(卷),期】2024(71)4
【摘要】采用白炭黑对天然胶乳胶膜补强,并通过正交试验研究硫黄、促进剂PX、碳酸锌、白炭黑用量对硫化胶膜物理性能的影响。
结果表明:以硫化胶膜的拉伸强
度为考察指标,4个因子的影响从大到小依次为促进剂PX、白炭黑、碳酸锌、硫黄,优化用量为促进剂PX0.9份、白炭黑1.11份、碳酸锌0.6份、硫黄1份,相应配方硫化胶膜的拉伸强度可达到31.37 MPa;以硫化胶膜的撕裂强度为考察指标,4个因子的影响从大到小依次为白炭黑、促进剂PX、硫黄、碳酸锌,优化用量为白炭黑1.31份、促进剂PX0.7份、硫黄1.25份、碳酸锌0.5份,相应配方硫化胶膜的撕
裂强度可达到65 kN·m-1。
【总页数】4页(P277-280)
【作者】方豪斌;杜杰;郑红兵;栾波;熊子涵;陈文霖;何映平
【作者单位】海南大学材料科学与工程学院;山东京博中聚新材料有限公司;京博(海南)新材料有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ331.2
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