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离子液体改性白炭黑补强丁苯橡胶性能的研究
2020-04-01
        白炭黑我们学习了这么多知识,相信大家已经有个大概的了解了,现在我们和湖南白炭黑厂家一起来看下。

炭黑和白炭黑作为应用广泛的活性补强填料,对橡胶制品的补强作用各具优势。白炭黑在提高橡胶物理性能的同时,还赋予橡胶更低的滚动阻力和生热。但白炭黑表面大量的硅羟基具有很强极性,影响其在橡胶中的分散和胶料的硫化特性。为改善白炭黑在橡胶中的分散,需对其进行改性,而关于硅烷偶联剂改性白炭黑的研究报道较多。近年来,离子液体(IL)作为一种新型改性剂,可以改善无机填料在橡胶基体中的分散。IL是由阴离子和阳离子组成的低熔点熔融盐,具有良好的溶解性和热稳定性,几乎不挥发,同时具有强极性和结构设计性等优点。IL还可与填料发生相互作用,如氢键、阳离子π作用力、研究对IL改性白炭黑在橡胶基体中的分散性进行了研究。

研究表明采用两辊开炼机制备SBR混炼胶,混炼工艺为:生胶在开炼机上包辊,依次加入氧化锌、硬脂酸和促进剂,混炼均匀后加入白炭黑和IL混合物,最后加入硫黄,待混炼均匀后左右割刀5次,调整至最小辊距,打三角包6次,下片。混炼胶在平板硫化机上进行硫化。相同储存时间下,门尼粘度大小顺序依次为:未添加IL的混炼胶、添加AMI的混炼胶、添加BMI的混炼胶。分析认为,未添加IL的混炼胶由于存在大量白炭黑,其表面硅羟基会形成较强填料,因此门尼粘度最大;IL由于其结构特殊性,与白炭黑粒子间有极强的氢键作用,削弱了白炭黑的填料网络,且IL对橡胶具有增塑作用,因此添加IL的混炼胶门尼粘度较低;添加 AMI的混炼胶门尼粘度大于添加BMI的混炼胶,这可能是因为AMI中的烯丙基中双键在混炼过程及门尼粘度测试过程中发生了聚合反应,抑制了白炭黑与AMI之间的相互作用。随着储存时间延长,未添加IL的混炼胶门尼粘度变化不大,而添加IL的混炼胶门尼粘度呈下降趋势,这可能是由于随着储存时间延长,未添加IL的混炼胶中白炭黑进一步聚集,形成越来越强的填料网络,而时间延长则有利于IL在混炼胶中均匀分散,使IL与白炭黑更好地相互作用,从而改善白炭黑在橡胶基体中的分散。

研究表明IL可以改善白炭黑的分散性,抑制填料网络的形成。AMIBMI能够促进交联反应,缩短t10t90,同时BMI还能增大硫化胶的交联密度。添加IL的硫化胶物理性能提高,其中添加BMI的硫化胶的耐磨性能显著提高。

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