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原材料与配方 姬春梅·炭黑补强天然橡胶的性能研究

图 6 炭黑补强天然橡胶硫化胶的撕裂断面扫描电镜图
图 4 炭黑补强天然橡胶硫化胶的拉伸断面扫描电镜图
提升了橡胶基质的强度和韧性，尤其是橡胶的硬度。
裂强度。图中数据表明，炭黑补强能有效的增大天然
其 中，9# 的耐磨耗性能最佳，10# 及 11# 次 之，12#
橡胶的撕裂强度。以 5# 与 9# 为例，炭黑补强后撕裂
最差。
强度提高了近 260%。在这 4 种胶料中，10# 的撕裂强
度最高，9# 和 11# 次之，12# 的撕裂强度最低。

图 7 炭黑补强天然橡胶硫化胶的磨耗体积
三维视频显微镜下炭黑补强后各牌号天然橡胶硫
图 5 炭黑补强天然橡胶硫化胶的撕裂强度 化胶的磨耗表面形态如图 8 所示。从图中可以看出，
炭黑补强后各胶料的撕裂面扫描电镜图如图 6 所 橡胶表面呈现与磨耗方向一致的平行磨痕。天然橡胶
示。很明显，10# 的撕裂面上的撕裂线最短，撕裂表 在磨耗过程中由于受到强烈的机械作用会在试样表面
面也较粗糙，因而能够具有较大的撕裂强度 ； 9# 的撕 形成凸棱，凸棱的大小以及间距可以基本反映出橡胶
裂线也较短，但撕裂表面较光滑，撕裂层次分明，说 的耐磨耗性能。显然，9# 的凸棱间距较密，而 10#、
明试样中分子相互作用强度不高，因此撕裂性能不如 11# 的凸棱间距较之 9# 疏松，12# 的凸棱间距最大。
10# ； 11# 撕裂面较粗糙，但撕裂线过长，缺少支化， 比照表 5 中的数据，可以发现凸棱间距越大，其磨耗
撕裂强度不高 ； 12# 的撕裂线不多，且表面最为平滑， 体积越高，耐磨耗性能也就越差。
因而撕裂性能远低于其他三样。 2.2.4 炭黑补强天然橡胶硫化胶的耐疲劳性
2.2.3 炭黑补强天然橡胶硫化胶的耐磨耗性 能
能及磨耗表面形态 炭黑补强后不同牌号天然橡胶硫化胶的疲劳寿命
炭黑补强天然橡胶硫化胶的磨耗体积如图 7 所示。 如图 9 所示。不难发现，炭黑补强可以不同程度地提
由图可得出，炭黑对胶料进行补强后，天然橡胶硫化 高各天然橡胶的疲劳寿命，但 4 种牌号天然橡胶的疲
胶的抗磨耗性能大大提高。这是因为炭黑的加入大大 劳寿命相差很大。10# 与 11# 的疲劳寿命相近，是各

年
2019 第 45 卷 ·19·