高耐磨炭黑填充型粉末NR研究 (Ⅱ)粒子形貌与成粉机理分析

在用凝聚共沉法制备高耐磨炭黑填充型粉末天然橡胶[P(NR/N330)]的基础上,用SEM研究了无接触污染性和有接触污染性的P(NR/N330)粒子的表面形貌,提出了用凝聚共沉法制备填充型粉末天然橡胶的成粉机理,指出选用对炭黑具有优良乳化作用的分散剂和合成具有优良成膜性的包覆剂,是制备无接触污染性的P(NR/N330)的技术关键。

炭黑填充型粉末天然橡胶的密炼机塑炼特性研究

采用实验室微型密炼机(Brabender转矩流变仪)研究了炭黑填充型粉末天然橡胶[P(NR/HAF)]的密炼机塑炼/混炼性能,即塑炼时间、塑炼温度和转速等基本工艺参数对胶料门尼粘度的影响。与传统的块状天然橡胶/炭黑(NR/HAF)的密炼机混炼相比,P(NR/HAF)在密炼机混炼时具有较高的混炼温升和较快的升温速率,使得胶料在较高的温度下被塑炼,从而表现出与传统的NR/HAF不同的密炼机混炼特性,其最佳塑炼温度有所降低。通过逐步回归分析建立的"门尼粘度-塑炼条件"模型可以较好地拟合和预测不同塑炼条件下P(NR/HAF)密炼机塑炼后胶料的门尼粘度。

稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR的硫化特性和硫化机理研究

采用液相化学沉积法和凝聚共沉法制备稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR[P(NR/HAF-Dy)],研究其在氧化锌配合和无氧化锌配合下的硫化特性,并对其硫化机理进行探讨。结果表明,在胶料中添加Dy可以提高胶料交联度,但提高幅度较氧化锌小,说明Dy对硫化反应的活化作用有限,不能代替氧化锌单独作活性剂使用;Dy可以延长焦烧时间,提高硫化速率和交联密度。在对胶料硫化特性和DSC曲线分析的基础上,提出Dy3+-Zn2+双金属活性中心硫化机理模型,认为该活性中心具有较大的位阻效应,延缓了其与S8的反应,并加快了多硫化物的断键速度,从而使P(NR/HAF-Dy)具有较长的t10和较快的硫化速率。

稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR的挤出特性研究

采用液相化学沉积法和凝聚共沉法制备稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR[P（NR／HAF-Dy）]，研究其毛细管挤出流变行为和复杂口型挤出特性，并与传统的炭黑填充型粉末NR[P（NR／HAF）]和NR／炭黑干法混炼胶（NR／HAF）进行比较。结果表明，在温度为90～150℃及剪切速率为20～1500s。的范围内，3种混炼胶的表观剪切粘度由小到大的顺序为P（NR／HAFDy），P（NR／HAF），NR／HAF；当Dy／HAF用量比为4／100时，P（NR／HAFDy）混炼胶具有较低的表观剪切粘度和稳定的非牛顿流体特性；与NR／HAF相比，P（NR／HAF）混炼胶具有较好的复杂口型挤出加工性能，P（NR／HAF-Dy）混炼胶的挤出性能则更为优良。

稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR的硫化动力学模型

采用液相化学沉积法和凝聚共沉法制备稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR[P(NR/HAF-Dy)],在分析P(NR/HAF-Dy)硫化曲线的基础上,建立了不同稀土镝用量下胶料在硫化延迟阶段、硫化及硫化返原阶段的动力学模型。采用该动力学模型计算得到的拟合值与实测值吻合较好,说明该模型可以用来很好地模拟P(NR/HAF-Dy)在各个硫化温度下的硫化反应过程。

SBR/高耐磨炭黑的共混方式对其硫化胶性能的影响

测定了高耐磨炭黑填充型粉末SBR[P(SBR/HAF) ],SBR胶乳 /炭黑共沉胶 (ESBR/HAF)和SBR块胶 /炭黑机械混炼胶 (MSBR/HAF) 3种不同共混方式的硫化胶的力学性能。结果发现 ,在炭黑填充量相同的条件下 ,3种硫化胶的定伸应力和拉伸强度的大小顺序为MSBR/HAF >P(SBR/HAF) >ESBR/HAF ,撕裂强度及扯断永久变形的大小顺序为ESBR/HAF >P(SBR/HAF) >MSBR/HAF。拉伸断面形貌的SEM分析表明 ,MS BR/HAF硫化胶以微裂纹导致基体空化 ,P(SBR/HAF)以既有微裂纹导致基体空化又有裂缝扩展及分支 ,ES BR/HAF则以裂缝扩展及分支的方式断裂。