Page 74 - 《橡塑技术与装备》2017年21期(11月上半月)橡胶版
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橡塑技术与装备(橡胶) CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Rubber)
自身的氢键作用,阻止混炼过程中木质素粒子黏结,
从而使木质素填充在丁基橡胶中能有良好的分散效果。
从而使木质素填充在丁基橡胶中后的补强作用大大提
高,也使得它的拉伸强度也大大提高,也使其硬度提
高,断裂伸长率、撕裂强度、永久变形率都会增加,
提高了丁基橡胶的力学性能。
2.3 改性木质素份量对 IIR 性能的影响
通过观察表 3 不同份量改性木质素对 IIR 性能的
影响测试结果,发现随着加入改性木质素的份量的增
加,填充得到的丁基橡胶的样条的硬度、100% 定伸
图 2 不同类型木质素填充 IIR 的邵氏硬度对比
应力会下降 ;而拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都
在改性木质素份量为 40~60 的时候出现一个峰值然后 影响填充湿法浸泡木质素填充 IIR 胶料硬度的原
下降 ;而永久变形率会增大。 因是木质素中含有大量的极性基团,如酚羟基、羧基
等。丁腈橡胶是极性不饱和橡胶,含有强极性基团腈
表 3 表示不同份量改性的木质素对 IIR 力学性能的影响
木质素份数 20 40 60 80 基,木质素的加入易使其形成氢键,加强了它们之间
邵尔 A 硬度 / 度 47.8 45.1 42.0 40.0 的作用力,而且木质素分子之间也会由于氢键而发生
100% 定伸应力 /MPa 1.3 1.0 0.8 0.6
300% 定伸应力 /MPa - - 1.8 1.4 团聚,从而使木质素在橡胶中的分散不好,进而影响
拉伸强度 /MPa 1.6 2.0 2.7 2.1 了它的硬度。而改性木质素填充 IIR 胶料中含有腰果
断裂伸长率 /% 154 288 512 482
-1
撕裂强度 /(kN . m ) 8 13 12 11 壳油,腰果壳油具有增塑作用,使得丁基橡胶的硬度
永久变形 /% 2.0 2.4 5.6 8.0 下降,随着改性木质素的量增加,含油的量也不断增
加,硬度也随着下降。
针对这种情况,分析原因为 :腰果壳油改性木质
素填充在 IIR 胶料中,填充的木质素中还残留有大量 2.4.2 不同类型木质素对 IIR 定伸应力的影响
的腰果壳油引起的。腰果壳油球磨在改性的木质素过 图 3 表示不同类型木质素填充 IIR 的定伸应力对
程中,木质素被表面含有酚羟基的木质素包裹,这种 比,其湿法浸泡木质素填充 IIR 的 100% 定伸应力要
酚羟基在一定条件下有缓慢的缩聚行为,这一过程导 比改性木质素填充 IIR 的 100% 定伸应力要高,湿法
致木质素在橡胶中形成团聚体,这严重影响了木质素 浸泡木质素填充 IIR 的 100% 定伸应力也随着填充组
在橡胶中的分散水平引起粒子间永久性的缔结,使木 份的增加而增加 ;改性木质素填充 IIR 的 100% 定伸
质素粒子上的反应活性点减少,与橡胶间的湿润性变 应力是随着填充木质素组份的增加而减小的。
差,两者的亲和性能变差,严重损害两相分散水平,
在 IIR 中起增塑作用,降低了它的补强作用,随着改
性木质素的量的增大,使得填充后的丁基橡胶硬度、
定伸应力下降。由于木质素的加入,使得木质素与丁
基橡胶也成了交联的网络,从而使得其拉伸强度、撕
裂强度、断裂伸长率因为随着改性木质素的加入,补
强作用变大,所以强度递增,但是不是量越大,补强
作用就越强,其间有一个峰值出现。
2.4 不同类型木质素对 IIR 性能的影响
2.4.1 不同类型木质素对 IIR 硬度的影响
图 2 表示不同类型不同量木质素对 IIR 的邵氏硬
度影响对比,可看出湿法浸泡木质素填充的 IIR 的邵
氏 A 型硬度均比改性木质素填充 IIR 的邵氏 A 型硬度
图 3 不同类型木质素填充 IIR 的定伸应力对比
要高。
·18· 第 43 卷 第 21 期