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

" 分子桥 "，X 通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基 能最佳。水合二氧化硅的粒径及粒径分布是影响其质
乙氧基、乙酰氧基等，这些基团水解时即生成硅烷醇 量的主要因素之一，由实验可知水合二氧化硅粒径越
(Si(OH) 3 )，而与无机物质结合，形成硅氧烷。Y 是乙 小，补强丁苯橡胶所得复合材料性能越好。
烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。 表 4 不同粒度改性水合二氧化硅补强丁苯橡胶力学性能表
这些反应基可与有机物质反应而结合。偶联剂通过 X、 组元 拉伸强度 /MPa 拉断伸长率 /% 500% 定伸应力 /MPa
1# 26.5 776.8 7.6
Y 基团把两种性质悬殊的材料连接在一起提高复合材 2# 23.3 758.4 7.5
料的性能和增加粘接强度的作用。硅烷偶联剂作用原 3# 21.3 752.3 7.5
4# 20.8 729.5 7.3
理见图 5。
注 ： 1#—40% 盐酸制得 SiO 2 改性后补强 ； 2#—45% 盐酸制得
SiO 2 改性后补强 ； 3#—50% 盐酸制得 SiO 2 改性后补强 ； 4#—55%
盐酸制得 SiO 2 改性后补强。

3 结语
本文分别用不同浓度（40%、45%、50%、55%）
盐酸与硅酸钠制取不同粒度的水合二氧化硅 ；利用硅
烷偶联剂 A-151 进行改性 ；并用得到的疏水性水合二
氧化硅填充丁苯橡胶，找出最佳补强方案。通过对结
果的分析主要得到以下几点结论 ：
图 5 硅烷偶联剂作用原理示意图 （1）通过理论分析得到，在水合二氧化硅的制备
过程中，影响产品质量的原因包括硅酸钠溶液的浓度、
2.5 不同粒度水合二氧化硅改性后补强丁苯
盐酸的状态浓度、反应温度和时间以及搅拌状态、干
橡胶性能分析
燥条件等。
为了考查不同粒度水合二氧化硅对丁苯橡胶的补
（2）用不同浓度盐酸制备水合二氧化硅是整个工
强作用，做了 4 组平行试验。不同粒度水合二氧化硅
艺过程的关键工序。
改性后补强丁苯橡胶实验原始记录见表 4。从表 4 得
（3）改性的水合二氧化硅具有良好的疏水性，用
知随着水合二氧化硅粒度逐渐增大，其补强丁苯橡胶
其补强丁苯橡胶后复合材料的拉伸强度、拉断伸长率
所得复合材料的拉伸强度、拉断伸长率和 500% 定伸
及 500% 定伸应力都有所改善。
应力均在下降。
（4）实验得出将 40% 盐酸与硅酸钠制得的水合二
由表 4 可见，随着水合二氧化硅粒度的增大，拉
氧化硅改性后补强丁苯橡胶，复合材料综合性能最佳。
伸强度、拉断伸长率及 500% 定伸应力都呈下降趋势。
第一组补强试验中复合材料拉伸强度、拉断伸长率及
参考文献
500% 定伸应力值均最大，故用 40% 盐酸制得的水合 [1] 欧阳兆辉 . 纳米二氧化硅改性及其在丁基橡胶中的应用 [D].
二氧化硅改性后补强丁苯橡胶得到的复合材料综合性 武汉 ：武汉科技大学，2005.
Properties of hydrated silica/butadiene rubber composites

Kang Hao
(Nanning First Middle School, Nanning 530012, Guangxi, China)
Abstract: In this paper, the factors influencing product quality in the preparation of hydrated silica were
studied. Triethoxy vinyl silanecoupling agent (A-151) modified silicon dioxide hydrate and silicone trioxide
possessed good hydrophobicity. After using modified hydrated silicon dioxide for reinforcing styrene
butadiene rubber, the mechanical properties such as tensile strength and tensile stress were investigated.
When the concentration of hydrochloric acid is 40%, the obtained composite has the best performance.
Key words: hydrated silica; styrene-butadiene rubber; mechanical properties; composites
（R-05)

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