Page 66 - 《橡塑技术与装备》2017年21期（11月上半月）橡胶版

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Rubber)

米管后并用胶的交联密度增加，使其储能模量增加。
随着剪切应变的增大，损耗模量呈现非线性减小的趋
势。且含羟基、羧基碳纳米管用量越多，损耗模量的
下降越快。这是由于加入改性后碳纳米管 NR/SBR 并
用胶的填料网络发生变化且出现局部团聚现象，从而
导致其能量损耗增大。

图 9 含羟基、羧基碳纳米管用量并用胶中应变与损耗因
子（tanδ）的关系

且应变速率越大，tanδ 值增加越快。

3 结论
（1）通过实验表明，加入未改性碳纳米管后 NR/SBR
图 7 含羟基、羧基碳纳米管并用胶中应变与储能模量
并用胶拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度有所下降。
（G′）的关系
阿克隆磨耗体积变大，压缩永久变形逐渐增大，邵氏
A 硬度增大。说明加入未改性碳纳米管后分散性不好
导致胶料的综合物理机械性能有所下降。
（2）添加改性碳纳米管后焦烧时间 t 10 与正硫化时
间 t 90 增大，硫化速率稳定 ；增加改性碳纳米管用量后
并用胶 Payne 效应增强，胶料的加工性能变差。但拉
伸强度、100% 定伸和 300% 定伸均增强，拉断伸长
率有所下降 ；添加含双键碳纳米管的配方阿克隆磨耗
体积和压缩永久变形均减小，此时综合性能较好。

图 8 含羟基、羧基碳纳米管并用胶中应变与损耗模量 参考文献 ：
（G′′）的关系 [1] S Iijima.Helical microtubes of graphitic carbon[J]. Nature,
1991, 354:56~58.
图 9 为含羟基、羧基碳纳米管用量的 NR/SBR 并 [2] S Iijima. LchihashiT.Single-shell carbon nanotubes[J]. 1993,
363:603~605.
用胶的损耗因子（tanδ）- 应变（ε）的关系曲线。损
[3] 朱超文，贾志杰 . 碳纳米管及其应用前景 [J]. 科技导报 ,
耗因子小说明橡胶黏性小，在力的传播过程中损失较 1999(12):112~115.
小。由图可以看出加入含羟基、羧基碳纳米管后损耗 [4] 吕德义，陈万喜，徐铸德 . 纳米碳管的纯化 [J]. 材料科学与工
程，2000(4):23~28.
因子明显减小，因为胶料交联密度增加，大分子链难
[5] Liu P. Facile graft polystyrene onto multi-walled
以移动，导致能耗下降进而损耗因子下降。当剪切应 carbon nanotubes via in s itu thermo-induced radical
变较小时，损耗因子基本不变，继续增大应变，损耗 polymerization[J]. J.Nanopart.Res, 2009, 11:10011~1016.
[6] Wang X,Du Z,Zhang C, et al. Multi-Walled Carbon
因子 tanδ 值急剧增大。这是因为大的剪切应变使得橡
Nanotubes Encapsulated with polyurethane and
胶内填料网络被破坏，而分子链段的位移变化跟不上 Its Nanocomposit es[J]. J.Pol ym.Sci .Pol.Che m,
应变的变化，所以导致分子链之间发生相对滑移，橡 2008,46:4857~4865.
胶分子与填料分子摩擦变大，胶料损耗因子增大，而

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