用過氧化二異丙苯（DCP）硫化制得天然橡膠（NR）/氣相法白炭黑復(fù)合材料。采用無轉(zhuǎn)子硫化儀、力學(xué)性能測(cè)試、紅外光譜（FTIR）、掃描電鏡（SEM）等手段研究了硅烷偶聯(lián)劑雙（三乙氧基硅丙基）四硫化物（Si69）、乙烯基三乙氧基硅烷（A151）對(duì)NR/氣相法白炭復(fù)合材料硫化性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,Si69用量增加,DCP硫化NR的硫化速度指數(shù)下降,硫化時(shí)間延長,NR/氣相法白炭黑復(fù)合材料的100%和300%定伸應(yīng)力下降;氣相法白炭黑表面因A151處理而接枝上了有機(jī)結(jié)構(gòu),當(dāng)A151用量為氣相法白炭黑的1.5wt%時(shí),膠料的力學(xué)性能最佳。SEM表明,氣相法白炭黑經(jīng)過偶聯(lián)劑Si69、A151處理后在天然橡膠內(nèi)分散均勻。 

【文章來源】：硅酸鹽通報(bào). 2020,39(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

NR/氣相法白炭黑復(fù)合材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線

當(dāng)氣相法白炭黑用量4%時(shí)Si69和A151用量變化對(duì)NR/氣相法白炭黑復(fù)合材料的硫化曲線影響如圖1所示,其硫化特性參數(shù)見表1。從圖1和表1可以看出,NR/氣相法白炭黑復(fù)合材料經(jīng)過短時(shí)間誘導(dǎo)期后轉(zhuǎn)矩上升,焦燒時(shí)間T10小于2 min。在硫化溫度下,DCP受熱在O-O鍵處發(fā)生均裂產(chǎn)生異丙苯氧自由基,異丙苯氧自由基上C-C斷裂生成甲基自由基[12]。這些自由基優(yōu)先奪取NR分子鏈上的α氫,生成分子鏈自由基,兩個(gè)NR大分子鏈自由基經(jīng)偶合反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),以及自由基引發(fā)NR分子鏈上C=C雙鍵加成聚合交聯(lián)[13-14]。表1 NR/氣相法白炭黑復(fù)合材料硫化性能參數(shù)Table 1 Curing properties of NR/fumed silica composites Coupling agent/% MH/(N·m) ML/(N·m) T10/min T90/min VC1/min-1 Si69 A151 0 0.583 0.008 1.77 15.57 7.55 0.08 0.608 0.01 1.70 16.17 7.17 0.16 0.578 0.011 1.73 16.43 7.09 0.24 0.543 0.014 1.65 17.12 6.77 0.32 0.566 0.012 1.73 17.13 6.8 0.08 0.585 0.008 1.80 15.13 7.81 0.16 0.568 0.007 1.83 15.07 7.91 0.24 0.625 0.007 1.95 15.90 7.45 0.32 0.592 0.008 1.92 16.05 7.38

2.3 偶聯(lián)劑A151對(duì)NR/氣相法白炭黑力學(xué)性能的影響圖3為氣相法白炭黑處理前(a)及1.5% A151濕法處理后(b)的紅外光譜圖。從譜圖中可以看出,純氣相法白炭黑紅外圖譜(a)在804.3 cm-1、1100.8 cm-1出現(xiàn)Si-O-Si鍵的對(duì)稱伸縮和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰,3442.1 cm-1為羥基反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰。氣相法白炭黑經(jīng)A151濕法改性后,圖譜(b)所示在波數(shù)2925.2 cm-1、2854.4 cm-1出現(xiàn)了甲基和亞甲基的C-H鍵反對(duì)稱伸縮和對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰,1383.5 cm-1出現(xiàn)較弱的甲基的對(duì)稱彎曲振動(dòng)峰,與文獻(xiàn)[17]所述相吻合。由此表明了A151濕法處理氣相法白炭黑后,氣相法白炭黑表面接枝了有機(jī)基團(tuán)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3379088