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

复合材料中的高耐磨炭黑混合更加的均匀，但是膨胀 再减小，分析原因认为，在 EG 含量较低时，其在复
石墨加入后，石墨片层间的滑动具有很好的润滑效果， 合材料当中起到了润滑的作用，随着 EG 的增加，EG
丁腈橡胶硫化复合胶的摩擦系数相对较低。 在复合材料中的相容性变差，并且出现团聚现象，从
而导致断裂伸长率降低。

图 5 不同膨胀石墨 (EG) 含量下膨胀石墨 / 高耐磨炭黑 /
丁腈橡胶复合材料的邵氏硬度 图 7 不同 EG 含量下膨胀石墨 / 高耐磨炭黑 / 丁腈橡胶
复合材料的断裂伸长率
图 6 显示为膨胀石墨 / 高耐磨炭黑 / 丁腈橡胶复
2.4 膨胀石墨的用量对丁腈橡胶复合材料导
合材料在不同膨胀石墨含量下的拉伸强度。材料的拉
电性能的影响
伸强度随膨胀石墨含量增加先逐渐下降然后再增大最
从图 8、图 9 可以看出，膨胀石墨 / 高耐磨炭黑
后在下降，但变化不很明显。综上所述，添加 10 份膨
/ 丁腈橡胶复合材料的表面电导率和体积电导率都随
胀石墨时，膨胀石墨 / 高耐磨炭黑 / 丁腈橡胶复合材料
着膨胀石墨用量的增大而增大，当膨胀石墨的用量达
的力学性能最佳。出现此种现象的原因是，当膨胀石
到 15 份时，膨胀石墨 / 高耐磨炭黑 / 丁腈橡胶复合
墨的含量相对较低时，其润滑性可以对复合材料中的
材料的体积电导率和表面电导率达到最大，分别为
增强材料高耐磨炭黑起到很好的分散作用。当膨胀石
1.2×10 -10 S/cm 和 1.1×10 -10 S/cm。究其原因，是因为
墨含量超过某一临界值后，其分散效果不明显，膨胀
随着 EG 填量的增加，膨胀石墨粒子之间由单一独立
石墨和 HAF 的团聚现象严重，因此力学性能下降。
的粒子变成了导电的网络体系，使得导电性能提高了。
在膨胀石墨含量不大的情况下，膨胀石墨在 NBR 基
体中的分布较为松散，颗粒平均间距较大，还未形成
有效的导电通路网络，因此最开始膨胀石墨 / 高耐磨
炭黑 / 丁腈橡胶复合材料的导电性能增大不是很明显。
当膨胀石墨填充量增大到 10 份时，膨胀石墨在 NBR
基体中的分布较为密集，膨胀石墨颗粒间距很小，开
始相互搭接，此时已形成有效的导电通路网络 ；当膨
胀石墨填充量达到 15 份时，膨胀石墨颗粒分布更为密
集，可以形成更多的导电通路网络。
当膨胀石墨用量大于 10 份时，体积电阻率变化不
大，这可能是由于在膨胀石墨用量在大于 10 份时膨胀
图 6 不同 EG 含量下膨胀石墨 / 高耐磨炭黑 / 丁腈橡胶
石墨粒子已经接近饱和，形成了连续的导电通路，达
复合材料的拉伸强度
到了膨胀石墨导电能力的峰值，加入更多膨胀石墨，
图 7 显示表明，膨胀石墨含量在 10 份时，复合材
虽然增加了膨胀石墨颗粒，但并不能更多的提升橡胶
料的断裂伸长率最大。随着 EG 含量的增多，复合材
的导电性能，而常规的机械混炼方法却不能达到更好
料的断裂伸长率是先增大后减小之后达到最大值然后

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