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

德粉和氧化锌等，可获得较高的撕裂强度 ；而使用各 3 结论
向异性的填料，如陶土、碳酸镁等则不能得到高撕裂 （1）未改性的凹凸棒土填充补强的丁苯橡胶，相
强度。某些改性的无机填料，如用硅烷偶联剂改性， 对陶土、滑石粉、碳酸镁和碳酸钙而言，补强效果较
可进一步提高丁苯橡胶的撕裂强度。 好，物理机械性能较优异。
另外，对于本文所述中，改性凹凸棒土 / 丁苯橡 （2）偶联剂改性后的凹凸棒土，比未改性的凹凸
胶复合材料的力学性能优于未改性的凹凸棒土，这是 棒土物理机械性能上有明显的提高。
因为凹凸棒土表面富含羟基基团，其为硅氧烷偶联剂 （3）改性后的凹凸棒土在物理机械性能上有明显
对复合材料的界面强化提供了强有力的基础 ；另外， 的提高，但相对传统填充剂（炭黑和白炭黑）而言，
原生粒子凹凸棒土表面可形成大量的氢键作用，导致 并不能完全代替传统填充剂对丁苯橡胶进行填充补强。
其聚集能较低。凹凸棒土表面所吸附的微量水分，也
降低了其原生粒子间的结合力。由于丁苯橡胶存在大 参考文献 ：
[1] 梁文丽利，田明 . 凹凸棒土增强橡胶复合材料的制备及其结
量的非极性基团和硅烷偶联剂改性后的凹凸棒土可形
构与性能研究 [J]. 北京化工大学学报，1999,26(3):89~93.
成强的界面结合力，可形成纳米级的分散作用，导致 [2] 聂恒凯 . 橡胶通用工艺 [M]. 北京 ：化学工业出版社，2009.
[3] 聂恒凯 . 橡胶材料与配方 [M]. 北京 ：化学工业出版社，2009.
复合材料的相应力学性能的提高。
[4] 翁国文，聂恒凯 . 橡胶物理性能测试 [M]. 北京 ：化学工业出
凹凸棒土微米级颗粒形态在机械共混过程中，已 版社，2009.
经被解离。原生粒子凹凸棒土则在丁苯橡胶中会呈现 [5] 张立群，吴友平，王益庆，等 . 橡胶的纳米增强和纳米复合技
术 [J]. 合成橡胶工业，2000,23(2):71~75.
纳米级针状短纤维分散状态，即使原生粒子的聚集体，
[6] 张殿荣，马占兴，杨清芝 . 现代橡胶配方设计 [M]. 北京 ：化
其径向尺寸也会呈现纳米级范畴内。凹凸棒土增强丁 学工业出版社，1994.
苯橡胶的原因 ：一是凹凸棒土间聚集特性不是特别强 ； [7] 郑自立 . 中国坡缕石粉晶 X 射线衍射特征研究 [J]. 矿产综合
利用，1996,(6):17~20.
二是凹凸棒土与丁苯橡胶大分子之间存在一定机械咬
[8] 王萍 . 凹凸棒土 / 丁苯橡胶纳米复合材料制备及其性能 [J]. 非
合作用。 金属矿， 2004,27(6):23~27.

Study on mechanical properties of different fillers/styrene-butadiene
rubber composites

Wang Kun

(Xinyi Xingchen New Material Technology Co.LTD., Xinyi 221400, Jiangsu, China)
Abstract: The main fillers used in this experiment are: white carbon black, pottery clay, talc powder,
calcium carbonate, magnesium carbonate and attapulgite.Some studies have shown that attapulgite,
as a new type of filler, has a good reinforcing effect, especially the properties of the modified attapulgite
are greatly improved, mainly due to the large amount of silicon hydroxyl groups on the surface of the
unmodified attapulgite. The silicic hydroxyl group is easy to agglomerate, so that the bonding force between
the attapulgite and the styrene-butadiene rubber is weak, and the physical and mechanical properties of
the vulcanized rubber are poor; The coupling agent Si69 has alkoxy group which is easy to hydrolyze and
can react with silane on the surface of attapulgite to improve the bond force between attapulgite particle
interface and rubber molecular interface and to improve the weak bond between them. The physical and
mechanical properties of styrene-butadiene rubber using pottery clay, talc powder, calcium carbonate
and magnesium carbonate as filler have a certain gap compared with using unmodified attapulgite. It can
be seen from the experimental data that the attapulgite modified by the coupling agent has a significant
improvement over the unmodified attapulgite, but it has larger gap on physical and mechanical properties
compared to the conventional fillers, carbon black and white carbon black, so that it can not completely
replace the traditional filler to fill and strengthen the styrene butadiene rubber.
Key words: reinforcing effect; silicon alkyl reaction; interfacial strength; mechanical properties; melt
blending
(R-05)

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