Page 50 - 《橡塑智造与节能环保》2019年2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

图4 （a）白炭黑填充SSBR胶料在160℃下的流变曲线；（b）白炭黑填充SSBR胶料的应力-应变曲线

料7和胶料9的最大流变扭矩值（R∞）也十分接 拉伸强度值和扯断伸长率值有所降低。这是相当正常
近，但其远远低于胶料5和胶料6，也略高于胶料8。这 的，因为高温老化使橡胶基质内的多硫键断裂而形成
清楚地表明，就白炭黑填充体系而言，采用1份DPG和 单硫键；这些单硫键导致了高定伸应力。胶料5和6的
0.25份ELCH时，硫化特性优于其余体系。还可看出， 老化性能大同小异。在这两种情况下，50%、100%定伸
含0.25份的胶料6的焦烧安全性（t 2 ）在表3所示的其 应力值初始值分别增加了约50%和约70%，而硬度值提
他胶料中最低。加入ELCH（在这种场合为0.25份）不 高了约9%，拉伸强度下降了约35%，还应提及的是，发
仅达到了更好的交联，而且还通过增强体系的稳定 现只用CBS硫化的胶料其拉伸强度保持率最大。
性，确保了安全硫化。胶料5和7与胶料8和9的t2值相 据Schaal等人报道，DPG能抑制白炭黑填充胶料
同。图4b表示出白炭黑填充SSBR硫化胶的应力-应变曲 在储存期间的某些化学反应，因为胶料在贮存过程中
线，其物理性能列于表4。 具有门尼黏度增大的趋向。最有可能的情况是，DPG遮
另外，观察到，在低应变（应变≤100%）下所 掩了白炭黑未反应（未与硅烷偶联剂反应）的表面，
有胶料的应力-应变曲线几率都相同。只有在高伸长时 抑制了填料-填料相互作用，就本文涉及的情况而言，
才注意到少许的差别。由5千不同试样获得的统计平均 DPG已经被氨基酸取代了。所以从这个角度来看，通过
值表明，DPG硫化胶料的拉伸强度值和扯断伸长率值最 应变扫描分析来研究填料-填料网络（佩恩效应）便
大。但那些含0.25份ELCH的硫化胶获得的值则与DPG 显得十分重要。图5a表示不同应变下的储能模量，正
硫化胶料几乎一样。这一结果有力支持了之前有关硫 如所预期那样，所有填充硫化胶都表现出储能模量对
化的讨论。其余两种胶料（胶料7和胶料9）的拉伸强 动态应变的很强的依赖性。注意到的是，在应变较高
度也基本上相同。但低于胶料5和胶料6。正如所预期 时，模量并未达到测定应变范围内的相同平稳水平。
那样，只有无任何DPG的纯CBS硫化胶料的拉伸性能较 其原因可能是在应变较高时，橡胶试样受了试样夹具
差。这一观察结果清楚地表明，诸如DPG或胱氨酸衍生 滑脱效应的影响。然而，在较高的应变下进行对比可
物与CBS配合使用是绝对必要的。从上面讨论可看出， 能会有意义。而低应变下的储能模量值越低，则填料-
由含0.25份ELCH的体系获得的物理性能相当于含1份 填料相互作用就越少。与其他体系相比，DPG与CBS组
DPG的体系，而不是另外的两个体系（1.0份ELCH和1.0 合呈现出较低的填料-填料相互作用。含1份ELCH的胶
份L-cys）。 料也赋予了与DPG相同水平的佩恩效应。
2.3 老化性能 为了评估tanδ与温度的关系，则进行了温度扫
白炭黑填充胶料的老化试验在100±1℃下于强制 描试验（图5b）。观察到不同的硫化体系并没有改变
空气循环老化箱内进行。老化实验结果于表6。所有胶 tanδ值，不过却能观察到硫化体系含1份ELCH时，
料的弹性模量、100%定伸应力和邵尔A硬度均增大，但 tanδ峰的位置略微移向更高的温度，而且峰高降低。
22 橡塑智造与节能环保 2019年 总第26期 第3卷 第2期