Page 107 - 《橡塑技术与装备》2022年12期

测试与配方 迟迎训 等·新型纳米碳材（SG3-G）对 SBR/POE 硫化胶力学性能及导热性能影响

1.3 实验配方 维片层结构使其在胶料中不易分散，使得填料与橡胶
基本配方 ( 单位 ：份 ) ： SBR1502 70，POE8150 的物理吸附不足，物理交联程度低，故随着 SG3-G
30，硫化体系 5.3，氧化锌 10，硬脂酸 3，微晶蜡 3， 替代量的增大，硫化仪扭矩差 M H -M L 略微降低，门
古马隆 8，芳烃油 6，N330 40，防老剂 RD 2，防老 尼黏度基本不变；此外，焦烧时间 t 10 略有增大的趋势，
剂 4020 1，防老剂 MB 1，N660 和 SG3 为变量，具 t 90 基本不变。
体用量如表 1 所示。
表 1 N660 和 SG3 用量变化实验配方 份
试验编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 #
N660 20 15 10 5 0
SG3-G 0 5 10 15 20

1.4 试样制备
图 1 新型纳米碳材料聚集体 SEM 结构与形貌
在密炼机内按配方比例分别制备含有 N660 和
2.2 SG3 替代量对 SBR/POE 硫化胶的力学
SG3-G 的母胶，母胶中不添加硫黄和促进剂，再按表
性能的影响
1 中的比例取两种母胶进行共混，在开炼机上加入硫
补强体系对硫化胶的力学性能影响较大，通过考
黄和促进剂，混炼均匀后薄通下片，制成质量相同的
察 SG3-G 对 N660 的替代量，研究 SG3 与 N660 补
5 个试样。
强效果的差异。表 3 为 SG3-G 用量对 SBR/POE 硫化
胶片停放 16 h 后，通过无转子硫化仪在 150 ℃测
胶力学性能的影响。
定试样的硫化曲线。
表 3 SG3-G 用量对硫化胶力学性能的影响
在平板硫化机上 150 ℃ ×t 90 硫化试样。
试验编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 #
1.5 性能测试 邵尔 A 硬度 / 度 79 79 79 78 78
拉断强度 /MPa 15.7 15.5 15.4 14.8 14.9
硫化性能 ：按 GB/T 16584—2008 测试。
扯断伸长率 /% 719 676 688 729 723
拉伸性能 ：采用电子拉力试验机按照 GB/T 528— 50% 定伸应力 /MPa 1.6 1.7 2.1 1.9 2.0
100% 定伸应力 /MPa 2.1 2.5 2.7 2.5 2.7
2008 进行测试，拉伸速度为 500 mm/min，测试温度
200% 定伸应力 /MPa 3.5 4.6 4.6 4.2 4.4
为室温；邵尔 A 硬度按照 GB/T 531.1—2008 进行测试。 300% 定伸应力 /MPa 5.6 7.0 6.7 6.0 6.2
500% 定伸应力 /MPa 10.2 11.2 10.6 9.4 9.4
门尼黏度 ：按照 GB/T 1232—2008 进行测试。 扯断永久变形率 /% 62.5 65 65 82.5 85
导 热性 能 测试 ：导 热 系数 仪 DTC-300， 测试 温
由图 2 可以看出，随着 SG3-G 用量的增大，胶
度 60 ℃。
料的硬度无明显变化，说明对于等份数的 SG3-G 与
N660 来说，SG3-G 对于胶料的硬度贡献值和炭黑几
2 结果与讨论
乎一致。由图 3，随着 SG3-G 替代量的增加，胶料
2.1 N660/SG3 并用量对胶料门尼黏度、硫
的扯断伸长率先减小，再有所增加 ；胶料的拉断强度
化特性的影响
有所减小。如图 5，硫化胶的 50%、100%、200%、
表 2 为纳米碳材用量对混炼胶门尼黏度、硫化特
300% 定伸应力基本不变，较大应变的 500% 定伸应力
性等工艺性能的影响。
有所降低，而 SG3-G 替代 N660 份数为 5 份和 10 份
表 2 不同用量 SG3-G 对胶料门尼黏度、硫化特性的影响
试验编号 1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 之间各项性能差别不大。除此之外，由图 4 可知，随
M H /(dN∙m) 8.19 8.49 8.34 8.16 7.96 着 SG3-G 用量的增加，胶料的扯断永久变形率增加，
M L /(dN∙m) 1.43 1.58 1.55 1.55 1.52
M H -M L /(dN∙m) 6.76 6.91 6.79 6.61 6.44 胶料的弹性最差，而加入 5 份 SG3-G 时与原配方扯
t 10 /min 2.63 2.82 2.80 2.73 2.77 断永久变形率变化不大，能够保持良好的弹性，因此
t 90 /min 15.38 15.63 14.75 13.95 13.89
100 ℃ 49 52 51 51 50 SG3-G 代替 N660 5~10 份的胶料的力学性能均较佳。
门尼黏度 /M L(1+4)
2.3 SG3 替代量对 SBR/POE 硫化胶的导热
由表 2 可以看出，纳米碳材用量对胶料的硫化特
性能的影响
性有着一定的影响，由图 1，SG3-G 的 SEM 图可看
由于 SG3-G 的特殊片层结构和组成，考察其替
出其平均粒径较大，比表面积较小，结构度较小，二
代量对硫化胶导热性能的影响，分别研究不同 N660

年
2022 第 48 卷 ·51·