Page 106 - 《橡塑技术与装备》2023年1期
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橡塑技术与装备                                          CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT

                                        表 1 填料种类及用量对力车胎胶料力学性能的影响
                            力学性能
                                                                                                        .
                                       硬度 /Shore A  拉伸强度 /MPa     扯断伸长率 /%   300% 定伸应力 /MPa   撕裂强度 /(kN m )
                                                                                                          -1
             填料种类及用量 / 份
                   沉淀法 WCB /40             58           17.46        823           2.25             58
                   沉淀法 WCB /50             63           18.82        817           3.12             60
                   沉淀法 WCB /60             69           16.74        798           2.81             61
                    改性 AT /40              62           11.07        400           8.65             39
                    改性 AT /50              64           12.50        432           9.00             42
                    改性 AT /60              64           13.35        512           6.95             35
                    改性 AT /70              67           12.25        518           7.06             32
                    改性 AT /80              69           12.67        502           7.81             33


             片中可见,改性 AT 在橡胶基体中实现了一定程度的                         能有效防止其自身微孔对硫化剂、促进剂的吸附,在
             较为均匀的纳米级分散,改性 AT 间无明显聚集 ;且                        改善力车胎胶料加工性能的同时能缩短硫化时间,提
             改性 AT 与橡胶基体之间无缝隙,说明改性 AT 与橡胶                      高硫化效率,减少能耗。
             基体间界面结合效果较好。分析其原因,应该是 AT                             (3)添加 60 份改性 AT 的力车胎胶料,各项力学
             经半湿法复配偶联剂和活化分散剂改性后,AT 棒晶                          性能均能达到并超过标准的指标要求,改性 AT 在橡
             被充分解离的同时表面能显著降低,使其在与橡胶进                           胶基体中实现了较为均匀的纳米级分散及良好的界面
             行共混时,在机械剪切力的作用下便能实现较为均匀                           结合效果。半湿法改性 AT 在适当配方及加工工艺条
             的分散 ;而改性 AT 表面引入的一定量的活性官能团,                       件下,可替代 WCB 应用于力车胎中,是一种具有良
             在混炼与硫化过程中能与橡胶基体间发生一定的化学                           好应用前景的新型纳米填料。
             作用  [6] ,进而使改性 AT 与橡胶基体间实现了良好的
             界面结合效果。改性 AT 的微纳米结构及其在力车胎                         参考文献 :
                                                               [1]   周春兵,张小萍,邢立华 . 凹凸棒土 /NBR 纳米复合材料的制
             胶料中良好的分散及界面结合效果是其能赋予力车胎
                                                                   备和性能研究 [J]. 特种橡胶制品,2012, 33(6):24-28.
             胶料良好物理机械性能的根本原因。                                  [2]   马玉恒,方卫民,马小杰 . 凹凸棒土研究与应用进展 [J]. 材料
                                                                   导报,2006, 20(9):43-46.
                                                               [3]   程丽君,田明,张立群 . 针状硅酸盐 /SBR 复合材料的性能研
                                                                   究 [J]. 橡胶工业,2005, 52(10):581-586.
                                                               [4]   张兆红,邢立华,徐云慧 . 凹凸棒土补强填充橡胶的应用研究
                                                                   进展 [J]. 硅酸盐通报,2014, 33(12):3 235-3 238.
                                                               [5]   高华,方兴 . 凹凸棒土改性方法研究进展 [J]. 资源开发与市场,
                                                                   2008, 24(12):1090-1093.
                                                               [6]   Tian M, Qu C D, Feng Y X, et al. Structure and properties of
                                                                   fibrillar silicate/SBR composites by direct blend process[J].
                                                                   Journal of Materials Science, 2003, 38(24):4 917-4 924.
                                                               [7]   Tian M, Liang  W, Rao G, et al. Surface modification of
                                                                   fibrillar silicate and its reinforcing mechanism on FS/rubber
                                                                   composites[J]. Composites Science and  Technology, 2005,
                                                                   65:1 129-1 138.
                                                               [8]   赵国璋,施利毅,卓靖,等 . 天然橡胶基凹凸棒土纳米复合材
             图 4 添加 60 份改性 AT 的力车胎胶料的断面 SEM 照片
                                                                   料制备及性能研究 [J]. 材料工程,2011, 11:9-14.
                                                               [9]   张小萍,仲崇盟,杨慧,等 . 一种工业半湿法改性凹凸棒土的
             3 结论                                                  方法 [P]. CN Patent, ZL201510555259.7. 2016-08-17.
                (1)经半湿法改性后的 AT 粉体经超声波振荡后                       [10]  刘琦,李辉 . 加工工艺对混炼胶门尼粘度和门尼焦烧时间的影
             实现了纳米单晶分散,其直径为 10~25  nm,长度为                          响 [J]. 橡胶科技,2020, 18(11):641–643.
                                                               [11]  邓世涛,刘华侨,李涛,等 . 流动性在胶料工业化性能控制中
             100~2  000  nm ;说明经半湿法改性后的 AT 间的作用
                                                                   的应用 [J]. 轮胎工业,2019, 39(11):643-646.
             力是一种弱的物理吸附力,且表面能显著降低,有利                           [12]  劳龙龙,杨京辉,李涛,等 . 胎面胶门尼粘度对胎面挤出尺寸
             于 AT 在橡胶基体中实现纳米级分散。                                   的影响 [J]. 橡胶科技,2021, 19(5):229-231.
                                                               [13]  张立群,陈松,姜顺亮,等 . 用有限元法研究短纤维 / 橡胶复
                (2)AT 经半湿法偶联剂和活化分散剂改性后,

                                                                                                         1
             ·52·                                                                              第 49 卷  第 期
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