Page 65 - 2018-1

理论与研究 康浩 等·水合二氧化硅 / 丁苯橡胶复合材料性能研究

水合二氧化硅 / 丁苯橡胶复合材料

性能研究

康浩
( 南宁市第一中学，广西 南宁 530012)

摘要 ： 研究了在水合二氧化硅制备过程中对其产品质量的影响因素 ；乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂 (A-151) 改性水合二氧化硅，
改性水合二氧化硅具有良好的疏水性；并用改性水合二氧化硅补强丁苯橡胶，考察了补强后橡胶的拉伸强度、定伸应力等力学性能。
当盐酸浓度为 40% 时制得的水合二氧化硅改性后补强丁苯橡胶所得复合材料综合性能最佳。
关键词 ： 水合二氧化硅 ；丁苯橡胶 ；力学性能 ；复合材料
中图分类号 ： TQ330.15 文章编号 ： 1009-797X(2018)01-0021-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.01.004

无机粒子填充聚合物已成为聚合物材料改性的有 1 实验部分
效手段之一 [1] 。硅橡胶和用于电子、玩具、医疗卫生、 1.1 主要原料
体育设施等的浅色橡胶市场迫切需要各种高性能白炭 浓盐酸，分析纯，重庆市华东化工有限公司 ；硅
黑，特别是表面改性产品，目前国内生产还不能满足 酸钠，分析纯，天津市福晨化学试剂厂 ； AgNO 3 ，分
需求，主要依靠进口解决。气相法白炭黑因纯度高、 析 纯， 重 庆 市 三星 化 工 厂 ；硅 烷 偶 联 剂 A-151， 化
产品分散粒度细，应用在橡胶和油漆、涂料等领域上， 学 纯， 淄博市临淄齐泉工贸有限公司 ；合成橡胶
但因其价格昂贵，使得许多用户望而兴叹。然而传统 SBR-1500，分析纯，中国石油吉林石化公司 ；促进
方法制备的沉淀法白炭黑无法正常加入和使用，尤其 剂 TMTD，化学纯，上海山浦化工有限公司 ；促进剂
是在高端橡胶产品的应用上表现更为明显，目前只有 TBBS，分析纯，成都市科龙化工试剂厂；硫磺，化学纯，
国外表面改性产品才能使用。由于市售水合二氧化硅
重庆经略实业有限责任公司。
粒度较大，不适合用于填充补强，本文着重于讨论制
1.2 主要仪器
备较小粒度的水合二氧化硅，将其改性后补强橡胶。
JHS-1/90 型电子恒速搅拌器，杭州仪表电机厂 ；
试图为国内开拓水合二氧化硅改性及填充聚合物的市
HH-S 型数显恒温油浴锅（石蜡），金坛市鑫鑫实验
场做一些探索。
仪器有限公司 ； D2KW-4 型电子恒温水浴锅，北京
本文对水合二氧化硅改性后补强丁苯橡胶进行研
中兴伟业仪器有限公司 ； SRJX4-13 型马弗炉，天津
究，以得到较好的补强效果为目的，进行了大量的探
市泰斯特仪器有限公司 ； Mettle AB265-S 型电子天
索性试验，并根据现有的资料和实验数据确定相应的
平，上海友声衡器有限公司； X（S）K-160 型开炼机，
工艺流程。同时，本文在制备水合二氧化硅过程中以
上海第一橡胶机械厂 ； UR2030 型硫化机，上海第一
各主要因素对颗粒形貌的影响为目标做对比实验找出
橡胶机械厂； UT-2060 型电子拉力机，台湾优肯公司。
最优参数，将得到的水合二氧化硅改性后用于补强丁
1.3 实验过程
苯橡胶，观察不同盐酸浓度下水合二氧化硅的补强效
1.3.1 水合二氧化硅的制备
果，对比得出较好的补强方案。
（1）制备
利用传统两步法由不同浓度的盐酸制备水合二氧
水玻璃的精制 ：取一定量硅酸钠于 500 mL 烧杯
化硅，研究试验制备工艺条件盐酸浓度、温度、搅拌
中并用水浴加热至 80~90℃，沉淀 24 h 后，取上层透
速度对水合二氧化硅粒度影响 ；将其改性后补强丁苯
明溶液待用。
橡胶，通过对复合材料性能的分析研究，得到水合二
氧化硅粒径对材料性能的不同作用，从而得出水合二 作者简介 ：康浩（1984-)，男，现从事生物教学及新型生
氧化硅粒度与复合材料性能的关系，为水合二氧化硅 物材料应用研究工作。
收稿日期 ：2017-05-22
改性后补强橡胶的工业化做研究。
年
2018 第 44 卷 ·21·