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原材料与配方 王国志 等·超导 HG-1B 填充 NBR 性能影响的研究

超导 HG-1B 填充 NBR 性能影响的研究

王国志，王悦，韩建北
( 徐州工业职业技术学院，江苏 徐州 221140)

摘要 ： 由于橡胶材料的绝缘性好，容易产生静电，而在很多的工作环境中，产生静电导致的危害是致命的。所以，主要研究
了超导炭黑 HG-1B 的添加量的改变对 NBR 的抗静电性能及其物理机械性能的影响，并与不掺加超导炭黑的 NBR 做对比。结果
表明：超导炭黑能够很好的改善 NBR 性能，而且随着超导炭黑添加量的不断增加，丁腈橡胶的表面平滑度增加，NBR 的抗拉强度、
300% 定伸应力不断增加，而且均大于不加超导炭黑的空白实验对照组，硬度也是逐渐增加。老化实验前的拉伸强度、扯断伸长
率和 300% 定伸应力都比老化后要好。而抗静电性能也是随着炭黑添加量的增加而增加，变化的幅度较大。老化前的电阻、体积
电阻优于老化后的。
关键词 ： 超导炭黑 ； NBR ；抗静电性
中图分类号 ： TQ333.7 文章编号 ： 1009-797X(2019)23-0019-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.23.005

高分子材料一般都具有优异的电绝缘性能，电荷 因此，本文主要研究不同份数的超导炭黑对 NBR
容易聚积产生静电累积，造成吸尘、电击，甚至产生 的抗静电性和机械性能的影响。
火花导致爆炸等恶性事故，严重制约了其在化工、炼
油、矿井等领域的应用。在这些特定使用条件下为保 1 实验
障安全选用的抗静电材料成为近来研究的热点 [1] 。 1.1 实验原料、设备与仪器
我国高分子抗静电剂的生产和使用始于 20 世纪 1.1.1 实验原材料
80 年代。近年来由于家电行业、IT 行业的高速发展， 实验原材料如表 1 所示，导电炭黑性能如表 2 所
抗静电剂的发展也较快。我国抗静电剂的主要产品是 示。
导电炭黑，非离子型、阳离子型、阴离子型、两性型 表 1 实验原材料
的抗静电剂及永久型抗静电剂尚处于开发阶段，工业 原材料名称 生产厂家
超导 HG-1B 山东淄博市淄博区齐鲁工业园
上广泛应用的是非离子型 [2] 。 国外抗静电剂的发展趋 丁腈橡胶 塞可德橡塑有限公司
氧化锌 河南省鹏鑫锌化有限公司
势是趋向于持久、耐热、适用性广和品种系列化，此
促进剂 DM 中国石化南京化工厂
外用于计量和操作加工的固体抗静电剂品种也在逐渐 促进剂 D 中国石化南京化工厂
防老剂 RD 濮阳市光璞石化有限责任公司
[3]
增加 。
硫磺 浙江黄岩东橡胶助剂有限公司
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得 古马隆 淄博宁松化工有限公司
硬脂酸 上海振品化工有限公司
的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极
好，耐磨性较高，耐热性较好，黏接力强。其缺点是耐 表 2 导电炭黑性能表
型号 超导 HG-1B
低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。由
外观 黑色粉状
于丁腈橡胶的非结晶性、强极性以及其氰基 (—CN）氮 电阻率 /Ω . cm 0.35~0.45
平均粒度 /nm 34
原子轨道上的一对孤对电子，使其可作为给电子基与 -3
表观密度 /(g . cm ) 0.07~0.08
-1
2
金属离子产生相互作用，因此丁腈橡胶具备了用作聚 比表面积 /(m .g ) 750
加热减量 % ≤ 2.0
合物固体抗静电材料的必要特性 [4] ，即体积电阻率小，
且丁腈橡胶具有一系列优异的综合性能，广泛应用于
作者简介 ：王国志（1979-），男，硕士，现从事橡胶加工
航空航天材料、汽车、家电、化工油田等领域 [5] 。因 与应用的研究工作。
此丁腈橡胶常被作为抗静电橡胶材料的首选 [6] 。 收稿日期 ：2019-06-05

2019 第 45 卷 ·19·
年