Page 94 - 《橡塑技术与装备》2020年17期（9月上半月橡胶）

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

空气玻璃微珠与炭黑的用量替换对

天然橡胶的影响

杜伟，董晓坤，邓涛 *
( 青岛科技大学高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042)

摘要 ： 本文进行了通过加入空气玻璃微珠作为填料来替代炭黑，以求达到降低天然橡胶密度的探索。实验表明，随着空气玻
璃微珠替代炭黑份数的增加，天然橡胶硫化最高转矩 M H 不断增加。但是硫化胶的拉断强度和各级定伸应力不断下降，拉断伸长
率不断变大，应力 - 应变关系曲线中斜率逐渐变小。加入玻璃微珠可以明显降低硫化胶的密度，且当配方中玻璃微珠 / 炭黑比例
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在 40/40 时，密度可以达到小于 1 g/cm 。
关键词 ： 空气玻璃微珠 ；低密度橡胶 ；硫化胶密度 ；应力 - 应变关系 ；耐磨性
中图分类号 ： TQ330.61 文章编号 ： 1009-797X(2020)17-0042-03
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2020.17.009

在材料高速发展的今天，人们对于橡胶材料的追 1.2 实验配方
求更加多元化，不仅仅只关注材料本身的高性能化， 实验配方见表 1，其余配方（单位 ：份）： NR，
还会在保证使用要求的前提下追求橡胶材料的低成本 100 ；硬脂酸，2 ； ZnO，5 ； DM，1.6 ； TMTD，0.25 ；
化。通过降低橡胶的密度来降低材料生产成本是有效 S ，2.5 ；防老剂 RD 1 ；防老剂 4010NA ，1。
的途径，并且低密度橡胶制品也可以应用于使用环境 表 1 不同炭黑 N330/ 玻璃微珠的配比 份
特殊的场合。因此，对橡胶材料轻量化的研究符合国 实验编号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7#
N330/ 微珠配比 80/0 60/20 50/30 40/40 30/50 20/60 0/80
内材料市场发展需求。
空心玻璃微珠是一种经过特殊加工处理的微米级 1.3 试样制备
表面光滑的中空玻璃微珠，一般粒度为 10~250 μm。 胶 料用 常 规 方法 在 开炼 机 上 混炼。 具 体 操作 方
其具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和 法如下 ：将开炼机的辊距调到 1 mm，将 NR 生胶加
热收缩系数小等特点，是近年来发展起来的一种用途 入，薄通 5 次，待用。然后把辊距调到 2 mm，将混
广泛、性能优异的新型材料，它被誉为 21 世纪的 “ 空 炼后的生胶放入开炼机中，待包辊后，依次加入配合
间时代材料 ”。空气玻璃微珠主要应用于各种材料的 剂、分批加入炭黑以及空气玻璃微珠，最后加入硫化
性能升级和优化，对材料的轻量化及节能减排战略具 剂，混炼约 15 min，均匀后打三角包 5 次，然后下片，
停放 16 h 后在平板硫化机进行硫化，硫化条件为 150
有重要意义。
本实验通过加入空气玻璃微珠作为填料来替代炭 ℃ /10 MPa×t 90 。
黑，考察了玻璃微珠与炭黑的配比对天然橡胶的硫化 1.4 分析与测试
特性、力学性能、密度、应力 - 应变关系以及耐磨性 硫化性能 ：按 GB/T 16584—1996 测试。
的影响。 力 学性 能 ：拉 伸性 能 采用 电 子 拉力 试 验 机按 照
GB/T 528—2008 进行测试。
DIN 磨耗测试 ： 按照 DIN53516 GB9867—1988
1 实验部分
1.1 原材料
作者简介 ：杜伟（1996-），男，在读硕士研究生，主要从
空气玻璃微珠，郑州圣莱特空心微珠新材料有限
事橡胶共混与改性方面的研究。
公司提供 ；其余配合剂均为市售用品。 收稿日期 ：2020-04-08

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