偶聯劑對天然橡膠/氣相法白炭黑復合材料的硫化行為和力學性能的影響
發(fā)布時間：2021-09-02 13:22
用過氧化二異丙苯（DCP）硫化制得天然橡膠（NR）/氣相法白炭黑復合材料。采用無轉子硫化儀、力學性能測試、紅外光譜（FTIR）、掃描電鏡（SEM）等手段研究了硅烷偶聯劑雙（三乙氧基硅丙基）四硫化物（Si69）、乙烯基三乙氧基硅烷（A151）對NR/氣相法白炭復合材料硫化性能和力學性能的影響。結果表明,Si69用量增加,DCP硫化NR的硫化速度指數下降,硫化時間延長,NR/氣相法白炭黑復合材料的100%和300%定伸應力下降;氣相法白炭黑表面因A151處理而接枝上了有機結構,當A151用量為氣相法白炭黑的1.5wt%時,膠料的力學性能最佳。SEM表明,氣相法白炭黑經過偶聯劑Si69、A151處理后在天然橡膠內分散均勻。
【文章來源】：硅酸鹽通報. 2020,39(02)北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
NR/氣相法白炭黑復合材料應力-應變曲線
當氣相法白炭黑用量4%時Si69和A151用量變化對NR/氣相法白炭黑復合材料的硫化曲線影響如圖1所示,其硫化特性參數見表1。從圖1和表1可以看出,NR/氣相法白炭黑復合材料經過短時間誘導期后轉矩上升,焦燒時間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NR大分子鏈自由基經偶合反應形成交聯結構,以及自由基引發(fā)NR分子鏈上C=C雙鍵加成聚合交聯[13-14]。表1 NR/氣相法白炭黑復合材料硫化性能參數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 偶聯劑A151對NR/氣相法白炭黑力學性能的影響圖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Si-O-Si鍵的對稱伸縮和反對稱伸縮振動峰,3442.1 cm-1為羥基反對稱伸縮振動峰。氣相法白炭黑經A151濕法改性后,圖譜(b)所示在波數2925.2 cm-1、2854.4 cm-1出現了甲基和亞甲基的C-H鍵反對稱伸縮和對稱伸縮振動峰,1383.5 cm-1出現較弱的甲基的對稱彎曲振動峰,與文獻[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基團。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]天然乳膠枕的質量檢測[J]. 王鳳平. 中國膠粘劑. 2019(06)
[2]過氧化物硫化體系對不同構型聚丁二烯橡膠性能的影響[J]. 李孝良,邵有國,肖勇明,華靜,陳學剛. 橡膠科技. 2017(09)
[3]改性白炭黑/天然橡膠復合材料的制備及性能[J]. 崔凌峰,熊玉竹,戴駿,李鑫,王兵輝,吳勝學. 高分子材料科學與工程. 2017(05)
[4]氣相法白炭黑填充天然橡膠的裂紋擴展機理[J]. 付坤,翁更生,閆智敬,陳忠仁,尹啟彥,朱敏琪. 高分子材料科學與工程. 2016(04)
[5]過氧化物硫化高純度天然橡膠的性能[J]. 段棟. 橡膠參考資料. 2015(01)
[6]納米二氧化硅粒徑對橡膠復合材料力學性能的影響[J]. 張鵬宇,王娜,戴采云,方慶紅. 功能材料. 2014(23)
[7]EPDM絕熱層用交聯劑DCP熱分解機理研究[J]. 王明超,馬新剛,凌玲,胡偉. 固體火箭技術. 2013(01)
[8]偶聯劑/白炭黑補強體系對天然橡膠硫化和力學性能的影響[J]. 吳榮懿,施利毅,朱惟德,蘆火根. 上海大學學報(自然科學版). 2010(04)
[9]天然橡膠/改性氣相法白炭黑納米復合材料的制備[J]. 賈志欣,羅遠芳,周揚波,賈德民. 華南理工大學學報(自然科學版). 2008(11)
[10]乙烯基三乙氧基硅烷表面改性納米SiO2[J]. 歐陽兆輝,伍林,李孔標,易德蓮,秦曉蓉. 化工新型材料. 2006(02)
碩士論文
[1]天然橡膠基醫(yī)用壓敏膠的制備及其性能研究[D]. 周雍森.大連理工大學 2016
本文編號：3379088
【文章來源】：硅酸鹽通報. 2020,39(02)北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
NR/氣相法白炭黑復合材料應力-應變曲線
當氣相法白炭黑用量4%時Si69和A151用量變化對NR/氣相法白炭黑復合材料的硫化曲線影響如圖1所示,其硫化特性參數見表1。從圖1和表1可以看出,NR/氣相法白炭黑復合材料經過短時間誘導期后轉矩上升,焦燒時間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NR大分子鏈自由基經偶合反應形成交聯結構,以及自由基引發(fā)NR分子鏈上C=C雙鍵加成聚合交聯[13-14]。表1 NR/氣相法白炭黑復合材料硫化性能參數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 偶聯劑A151對NR/氣相法白炭黑力學性能的影響圖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Si-O-Si鍵的對稱伸縮和反對稱伸縮振動峰,3442.1 cm-1為羥基反對稱伸縮振動峰。氣相法白炭黑經A151濕法改性后,圖譜(b)所示在波數2925.2 cm-1、2854.4 cm-1出現了甲基和亞甲基的C-H鍵反對稱伸縮和對稱伸縮振動峰,1383.5 cm-1出現較弱的甲基的對稱彎曲振動峰,與文獻[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基團。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]天然乳膠枕的質量檢測[J]. 王鳳平. 中國膠粘劑. 2019(06)
[2]過氧化物硫化體系對不同構型聚丁二烯橡膠性能的影響[J]. 李孝良,邵有國,肖勇明,華靜,陳學剛. 橡膠科技. 2017(09)
[3]改性白炭黑/天然橡膠復合材料的制備及性能[J]. 崔凌峰,熊玉竹,戴駿,李鑫,王兵輝,吳勝學. 高分子材料科學與工程. 2017(05)
[4]氣相法白炭黑填充天然橡膠的裂紋擴展機理[J]. 付坤,翁更生,閆智敬,陳忠仁,尹啟彥,朱敏琪. 高分子材料科學與工程. 2016(04)
[5]過氧化物硫化高純度天然橡膠的性能[J]. 段棟. 橡膠參考資料. 2015(01)
[6]納米二氧化硅粒徑對橡膠復合材料力學性能的影響[J]. 張鵬宇,王娜,戴采云,方慶紅. 功能材料. 2014(23)
[7]EPDM絕熱層用交聯劑DCP熱分解機理研究[J]. 王明超,馬新剛,凌玲,胡偉. 固體火箭技術. 2013(01)
[8]偶聯劑/白炭黑補強體系對天然橡膠硫化和力學性能的影響[J]. 吳榮懿,施利毅,朱惟德,蘆火根. 上海大學學報(自然科學版). 2010(04)
[9]天然橡膠/改性氣相法白炭黑納米復合材料的制備[J]. 賈志欣,羅遠芳,周揚波,賈德民. 華南理工大學學報(自然科學版). 2008(11)
[10]乙烯基三乙氧基硅烷表面改性納米SiO2[J]. 歐陽兆輝,伍林,李孔標,易德蓮,秦曉蓉. 化工新型材料. 2006(02)
碩士論文
[1]天然橡膠基醫(yī)用壓敏膠的制備及其性能研究[D]. 周雍森.大連理工大學 2016
本文編號：3379088
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