Page 49 - 《橡塑智能与节能环保》2019年1期

节能环保新技术与产品 New Energy conservation and environmental protection equipment New Energy conservation and environmental protection equipment 节能环保新技术与产品

载体可以正常迁移。值得注意的是，若CNT用量 炼，刚有效地改善了CNT的分散，使CNT的逾渗阈限大
进一步增大，则硫化胶导电率可增大几个数量级。CNT 幅向低浓度迁移，见图（8a）。各种NBR纳米复合材
含量（体积分数）为4%时，导电率值达到0.03s/cm。 料的EPT下降情况下：NBR28下降0.5%（体积分数），
使用炭黑时，在极高的用量下，也达不到这种导电水 NBR39下降0.3%（体积分数）。延长在两辊开炼机上的
平。若考虑到CAN的影响，则很显然，ACN含量从28%增 混炼时间，发现NBR34的EPT值稍有下降，见图(8b)。
大到39%（质量分数）时，导电 限值（EDT）从1.8%下 但研究表明：几种条件，如混炼时间、辊矩和速比会
降到1.3%（体积分数）（见图7）。 导致CNT断裂，从而影响了长经比。所以要优化混炼条
件，从而达到最佳分散和最佳物理性能。通过调节密
炼机及两辊开炼机上的混炼时间，则可以控制电性能
和物理性能。
正如图（8C）所示，密炼机中混炼达到的分散程
度决定了导电率，延长密炼机中的混炼时间会使导电
率较低，这是因为碳纳米管大量断裂。用较短混炼时
间将CNT混入橡胶后可获得无尘CNT/橡胶胶料，这种胶
料易于在开炼机上加工。随后，胶料导电率超过了密
炼机中混炼20min后的导电率范围。
2.6 动态力学分析
图6 CNT/NBR34导电率随频率的变化 用应变模式分析了硫化胶的动态力学性能，即
G′和G"的变化（见图9）。对于CNT含量高于EPL的体
系，若胶料中的CNT含量增大，从较小应变幅度开始，
小应变下的G′特征平台值开始持续下降，这表明硬
度填料网络开始破坏变形区域。图10中的虚线表示出
这一区域。与密实度较低的填料网络相比，较密实的
填料网络在较小的位移下破坏。最重要的现象是超过
EPT后，G′随填料体系分数（4）呈指数增大。在10g
G′—Log4双对数图线上仔细观察这一现象，发现存在
由一个交叉点分离的两个明显放大区。该交叉点可认
为是机械逾渗阈限（MPT，见图10），发现机械逾渗阈
图7 ACN含量对EPT的影响 值与EPT的浓度范围相同。

2.5 加工工艺对逾渗阈限的影响 与EPT值一样，若NBR的极性增大，则MPT值下
先在密炼机中混炼，再在两辊开炼机上进行塑 降，但换标律G′—4a的指数a不是理论所预测的常

（a）ACN和混炼时EPT的影响；（b）混炼时间对EPT的影响；（c）密炼机和两辊开炼机综合时间对CNT含量（体积分数）
2.5%的NBR34的导电率的影响
图8 加工工艺对逾渗阀限的影响

China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2019.01 21