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

白炭黑对丙烯酸酯橡胶复合材料

性能的影响

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邓立松 ，姜宽 ，陈雁彬 ，佟欣 ，朱玉宏 ，温艳蓉 ，徐赵东 ，贾红兵 1
(1. 南京理工大学化工学院，江苏 南京 210094 ；
2. 南京东瑞减震控制科技有限公司，江苏 南京 210096)
摘要 ： 将不同份数的白炭黑添加到 ACM/ 受阻酚 (AO-80) 中，研究白炭黑的用量对复合材料硫化性能、物理机械性能、老
化性能、阻尼性能的影响。结果表明 ：白炭黑可大幅提高 ACM/AO-80 复合材料的力学性能。加入白炭黑后，有效阻尼温域
（tanδ ≥ 0.3）得到了有效的拓宽。老化后复合材料依然能够保持较为优异的力学性能。
关键词 ： 丙烯酸酯橡胶 ；白炭黑 ； AO-80 ；阻尼性能
中图分类号 ： TQ330.383 TQ333.97 文章编号 ： 1009-797X(2018)17-0010-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.17.003

随着科学技术的发展 , 机械化生产模式的普及， 填料的加入会使阻尼峰的高度和半宽度减小，损耗模
给人类社会带来便利的同时，也产生了大量振动和噪 量的值变化不大，储存模量随填料份数增加而增加。
声， 会 降 低 设 备 的 使 用 寿 命 [1] 、 影 响 人 类 的 身 心 健 张保岗等 [11] 向溴化丁腈橡胶中加入不同种类炭黑，发
康 [2] 。因此，采取有效的方法降低这些危害已经成为 现随着炭黑粒径的减小，橡胶阻尼温域有所减小。
我们迫切需要解决的问题。阻尼材料作为一种能把振
动能和声能转变为热能耗散掉的功能材料 , 具有优异 1 实验部分
的减震降噪功效，是解决当前问题的有效方法之一 [3] 。 1.1 原料
而橡胶材料在玻璃化温度（T g ）附近，大分子链段开 丙烯酸酯橡胶 ： AR74X，德国朗盛（Lanxess）
始运动，通过摩擦消耗能量，能够具有很好的阻尼效 公司。受阻酚 AO-80 ：青岛杰得佳新材料科技有限公
果 [4] ，因此经常用作制备黏弹性阻尼材料的基体材料 司。白炭黑 ：罗地亚，宣城晶瑞新材料有限公司。其
之一。 他添加剂 ：硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硫磺，均
丙烯酸酯橡胶是性价比最优越的功能橡胶 [5] ，有 由南京金三立橡塑有限公司提供。
效使用温域与室温重合，阻尼性能优良，同时具有良 胶料配方见表 1 所示。
好的物理机械性能，在车用、探测、电子、化工等行 1.2 胶料制备
业具有广阔的应用前景。但其有效温域狭窄，不能满 小料使用前，用鼓风干燥箱 60℃进行烘干，时间
足实际应用 [6] ，因此需要进一步提高 ACM 的阻尼 为 30 min。用 LN-120 型开炼机将生胶塑炼 3 min，
因子，拓宽其有效温域 [7] 。采用小分子受阻酚来提高 然后依次加入 AO-80、白炭黑、硬脂酸 SA、硬脂
ACM 橡胶的阻尼性能是一种非常有效的手段 [8] ，但是 酸钠、硬脂酸钾、硫磺，打 8~10 个三角包后薄通出片。
大量受阻酚的加入，同时降低了橡胶的力学性能，大 将炼好的混炼胶放置在干燥器中 24 h 后，经无转子硫
大限制其应用。 化仪测试胶料的正硫化时间（t 90 ）。将 GLB-D400 平
在橡胶中加入填料能大大提高橡胶的机械性能。 板硫化机的硫化温度设为 160℃，硫化时间设为 t 90 ，
但是，当大量的填料填充到橡胶基体中，由于体积效 进行样品的硫化，制得含有不同份数白炭黑的 AO-
应的影响，材料的损耗因子下降较大，因而阻尼效果 80/ACM/GO 硫化胶样品。
变差 [9] 。M.Abdul Kader [10] 等在丙烯酸酯橡胶、氟橡
作者简介 ：邓立松 (1996-)，男，南京理工大学本科在读。
胶和聚丙烯酸酯二元及三元共混物中加入填料，发现
收稿日期 ：2018-04-08
·10· 第 44 卷 第 17 期