Page 95 - 《橡塑技术与装备》2017年17期（9月橡胶版）

原材料与配方 马驹·改性玄武岩纤维对 NR/SBR 并用体系性能的研究

起放入高混机内进行高速搅拌，混合均匀，使玄武岩 性后 2# 配方正硫化时间 t 90 增大，加工安全性增大。
纤维表面由亲水疏油基团变为亲油疏水基团。 但 3# 配方虽然使胶料交联密度增加，但无论是焦烧时
其次将天然橡胶、丁苯橡胶加入密炼机中，再加 间 t 10 还是正硫化时间 t 90 均有下降，说明此时胶料的
入硬脂酸、氧化锌、防老剂 4010NA、防老剂 RD 等 加工安全性降低。而且可以看出改性后并用胶的硫化
固体小料约 1 min，再加入炭黑和改性玄武岩纤维（分 速率均变大。
3 次，每次约 1 min，松焦油在最后一份填料中一起添 表 2 NR/SBR 并用胶的硫化特性
加）混炼 7 min 左右，其中进料温度为 70℃，控制排 项目 1# 2# 3#
料温度为 115℃左右。然后在开炼机上加入硫化助剂、 M L /dN·m 2.85 2.34 2.76
M H /dN·m 43.64 48.01 46.53
硫化剂，混合均匀后，打三角包 5 次，打卷 3 次，然 M H -M L /dN·m 40.79 45.67 43.77
t c10 /s 294 286 215
后下片。停放 24 h 后用高铁无转子硫化仪测试。在平
t c90 /s 1 065 1 193 847
板硫化机上硫化试样，硫化条件 151℃、10 MPa、30 CRl /min -1 0.13 0.14 0.12
min。硫化试样停放 24 h 后进行性能检测。 注： CRl=100/(t 90 -t 10 )
1.4 性能测试 2.1.2 门尼黏度
硫化特性按 GB/T 16584—1996，测试硫化温度
表 3 为改性玄武岩纤维对 NR/SBR 并用胶门尼黏
151℃。硬度测试 ：按照国标 GB/T 2411—2008，用
度的影响。门尼黏度反应橡胶加工性能的好坏和分子
硬度测试仪进行测试，测试温度为室温。拉伸强度、
量的大小。由表中可以看出加入改性后的玄武岩纤维
100% 定 伸、 拉断 伸 长 率 性 能测 试 ：按 照 国 标 GB/T
门尼黏度值均降低，且 2# 配方的门尼黏度值降低最
528—2009 用电子拉力实验机进行测试，拉伸速度为
多，说明加入改性后玄武岩纤维胶料的加工性能变好，
500 mm/min，测试温度为室温。撕裂性能测试 ：按照
有利于制品的生产加工。添加 2# 改性玄武岩纤维时加
国标 GB/T 529—2008，用电子拉力实验机进行测试，
工性能最佳。
拉伸速度为 500 mm/min，测试温度为室温。加工性
表 3 改性玄武岩纤维对 NR/SBR 并用胶门尼黏度的影响
能采用 RPA2000 橡胶加工分析仪进行测试，扫描条件
项目 1# 2# 3#
为温度 60℃，频率 1 Hz。压缩疲劳温升 ：按照国标 100℃
M L（1+4） 39.5 33.3 38.4
GB1687—93 用压缩生热试验机进行测试。压缩永久
2.1.3 玄武岩纤维用量对 NR/SBR 并用胶物
变形 ：按照 GB/T 7759—1996，用压变组合仪器进行
理机械性能的影响
测试。
表 4 为改性玄武岩纤维对 NR/SBR 并用胶的拉伸
强度、撕裂强度等物理机械性能的影响。由表可以看
2 结果与讨论
出 2# 配方和 3# 配方的拉伸强度和 100% 定伸应力均
2.1 试验配方
增强，硬度略有增加，但拉断伸长率降低。3# 配方的
基本配方 ：天然橡胶 60 ；丁苯橡胶 40 ； N330 炭
撕裂强度也出现下降。综合而言，2# 配方在拉伸强度
黑 50 ；填充剂硫化剂 4 ；促进剂 3 ；防焦剂 0.5 ；其他
等主要机械性能方面提升较大。
10，均为质量份，见表 1 所示。
表 4 NR/SBR 并用胶的物理机械性能
表 1 以改性玄武岩纤维为变量的胶料配方
项目 1# 2# 3#
项目 1# 2# 3#
碳酸钙 40 40 40 拉伸强度 /MPa 14.2 15.5 14.7
266
315
拉断伸长率 /%
266
D50 20 20 20
5.5
7.5
7.0
玄武岩纤维 10 10 10 100% 定伸 /MPa -1 48.5 49.4 38.8
Si-69 0 1 0 撕裂强度 / （N . mm ）
KH550 0 0 1 邵氏 A 硬度 / 度 79 82 82
厚度 /mm 2.06 2.18 2.05
压缩永久变形 /% 18 13 14
2.1.1 硫化特性 屈挠次数 / 次 4 800 4 500 4 200
表 2 为改性玄武岩纤维对 NR/SBR 并用胶硫化特 压缩生热变形 /% 0.06 0.05 0.04
压缩疲劳生热 /℃ 46.5 45.1 43.6
性的影响。由表中可以看出改性后的 2# 和 3# 配方的
交联密度变大，说明经过硅烷偶联剂改性后玄武岩纤 加入改性玄武岩纤维后胶料压缩永久变形率降
维与橡胶的相容性增加，尤其是 2# 配方增加明显。改 低，说明橡胶制品在应力作用下保持形变稳定的能力
年
2017 第 43 卷 ·29·