Page 63 - 《橡塑技术与装备》2018年16期（8月下半月 塑料版）

测试与分析 娄玉玉 等·硅烷偶联剂表面处理白炭黑对 NBR/HSR 并用胶的性能影响

硅烷偶联剂表面处理白炭黑对 NBR/

HSR 并用胶的性能影响

娄玉玉，赵桂英，李兰勖，王恒
( 徐州工业职业技术学院，江苏 徐州 221140)

摘要 ： 以 NBR( 丁腈橡胶 ) 和 HSR( 高苯乙烯树脂 ) 并用为主体材料，采用白炭黑为补强剂，研究了硅烷偶联剂表面处理白
炭黑对 NBR/HSR 并用胶工艺性能、力学性能、老化性能、耐磨性、弹性及压变性能的影响 ；结果表明，KH-845 表面处理白炭
黑能缩短胶料的焦烧时间，影响操作安全性，胶料的撕裂强度、磨耗体积最大，压缩永久变形最小 ； KH-570 表面处理白炭黑胶
料的拉伸强度、300% 定伸应力及伸长率最大，磨耗体积最小 ；硅烷偶联剂对胶料的弹性和老化性能影响不大 ；整体来看，KH-
570 表面处理白炭黑胶料的综合性能最好 ；其硬度、拉伸强度、撕裂强度、磨耗体积、弹性及压缩永久变形分别为 HA84、21.31
3
MPa、49.03 N/mm、0.18 cm 、22% 及 25%，较好地满足了高性能家用电器配件的性能要求。
关键词 ： 硅烷偶联剂 ；表面处理 ；白炭黑 ；力学性能
中图分类号 ： TQ330.387 TQ333.7 文章编号 ： 1009-797X(2018)14-0047-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.14.009

白炭黑具有超强的黏附力、抗撕裂和耐热老化性 KH560、KH570、KH845 ；中国石化南京化工厂 ；氧
能，是橡胶工业最重要的补强剂之一 ；其良好的补强 化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂及防老剂等均为市售产
性及纯白、透明等独特优势，使其在家用电器、文体 品。
用品等生活领域的橡胶制品中也得到了广泛应用。 仪器 ： XK-160 型开炼机、QLB-50D/Q 型平板
由于白炭黑内部的聚硅氧烷和外表面存在的活性 硫化机，均为无锡第一橡塑厂 ； GT-M2000-A 型无
硅醇基使其呈亲水性，在橡胶中难以湿润和分散，影 转子硫化仪、电脑拉力机、摆锤式冲击弹性仪，均为
响了其补强性 ；因此需对白炭黑进行表面处理，目的 台湾高铁科技股份有限公司 ；阿克隆磨耗机 ：江都市
就是改变二氧化硅表面的物化性质 , 提高粒子与橡胶 精诚测试仪器有限公司 ；冲片机 CP-25、邵氏硬度
分子间相容性 , 增强填料与聚合物之间交互作用 , 改 计 ：江都市试验机械厂 ； 401-B 型热空气老化箱，淮
善加工工艺性能 , 提高白炭黑的补强性能 [1~2] 。白炭 安中亚试验设备有限公司。
黑的表面处理剂有很多种，硅烷偶联剂处理是常用的 1.2 胶料配方
方法，就是让偶联剂与白炭黑反应，并部分包覆在粉 丁腈橡胶，80（质量份，下同）；高苯乙烯树脂，
体颗粒表面，可以防止颗粒团聚，同时可以提高与橡 20 ；氧化锌，5 ；硬脂酸，1.5 ；硫磺，2.5 ；促进剂，
胶的界面结合力。 2.5 ；防老剂，1.2 ；白炭黑，40 ；硅烷偶联剂分别为 ：
本文以高性能家用电器配件为研究方向 [3] ，选用 KH-570、KH-560、KH-550 及 KH-845。
NBR（丁腈橡胶）和 HSR（高苯乙烯树脂）并用为主 1.3 试样制备
体材料，采用 WCB（沉淀法白炭黑 ) 为补强剂，研究 先调节双辊开炼机辊距至 0.1 mm，加入 NBR 薄
了几种硅烷偶联剂表面处理白炭黑对 NBR/HSR 并用 通塑炼 5 次 [4] ，待辊温升到 70℃左右，将 HSR 树脂
胶性能的影响。 加入两辊之间，包辊塑化 [5] ，然后与 NBR 混合均匀
为并用胶，调整辊距并有少量堆积胶 ；然后加入各种
1 实验 配合剂进行混炼 ；温度控制 30~50℃，在炼胶过程中，

1.1 原料及仪器 保证每个配方的混炼工艺及参数一致，以确保实验数
原 料 ：丁 腈 橡 胶， 上 海 西 郊 橡 胶 制 品 厂 产 品 ；
HSR， 烟台 世 缘橡 胶 有限 公 司产 品 ；沉淀 法 白炭 作者简介：娄玉玉（1998-），女，学生，高分子材料专业学习。
收稿日期 ：2018-02-28
黑，山东海化股份有限公司 ；硅烷偶联剂 KH550、
年
2018 第 44 卷 ·47·