炭黑对丁苯橡胶耐热氧与紫外老化性能影响.pdf

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1 合成橡胶工业, 2009 - 01 - 15, 32 (1) : 53~57
加工· 应用 CH INA SYNTHETIC RUBBER INDUSTRY
炭黑对丁苯橡胶耐热氧和紫外老化性能的影响
刘宏敏,杨其,冯彦龙,刘小林
(四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程3 国家重点实验室,四川成都 610065)
摘要:研究了填充不同量炭黑对丁苯橡胶耐热氧和紫外老化性能的影响,测试了各试样的交联密度
及物理机械性能,并用扫描电镜观察了其表面形貌。结果表明,丁苯橡胶在热氧老化开始时内部发生了
以交联为主的反应,表面氧化缓慢;而在紫外老化开始时表面的变化较大,在老化过程中交联密度出现
峰值;热氧和紫外老化 120 h后,橡胶的硬度增加,表面变得致密,使热氧和紫外线侵入至橡胶内部变得
困难,邵尔 A硬度等物理机械性能的变化趋势减缓;炭黑填充量大于 20份(质量)时 SBR的耐紫外老化
性能得到改善,老化 360 h后物理机械性能保持率仍然较高,这是因为炭黑对紫外线有很好的屏蔽作
用,而炭黑对 SBR耐热氧老化性能的影响却相反。
关键词:丁苯橡胶;炭黑;热氧老化;紫外老化;交联密度;物理机械性能
中图分类号: TQ 333 1 文献标识码: B 文章编号: 1000 - 1255 (2009) 01 - 0053 - 05
丁苯橡胶( SBR)的质量稳定,综合性能较好, 1 2 主要设备及仪器
但由于其分子中存在碳碳双键,因此其耐老化性 SK - 160 B 型双辊筒开炼机,上海橡胶机械
能较差,在使用中通常通过共混[ 1 - 4 ] 和加入防老厂生产; XLB - D 400 × 400型平板硫化机,青岛亚
剂[ 5 ]的方法加以改善。炭黑作为传统的纳米填东橡胶集团有限公司生产;微机控制电子万能试
料,在橡胶增强领域的地位是难以取代的[ 6 ] 。炭验机,深圳瑞格尔仪器有限公司生产; JSM - 5900
黑本身具有屏蔽光的作用[ 7 ] ,也能够改善橡胶耐 LV型扫描电镜( SEM ) ,日本 JEOL 公司生产;紫
老化性能。饶秋华等[ 8 ] 曾研究了普通硫化体系外老化箱,用华星电光公司生产的镓灯自制; DB
下 SBR的填充炭黑与其热空气老化性能之间的 210 SC型电热恒温鼓风干燥箱,成都天宇试验设
相关性,本工作则通过对比填充不同量炭黑的备有限公司生产。
SBR随老化时间延长时各种性能的变化趋势,分 1 3 试样制备工艺及条件
析不同老化时间下炭黑对 SBR 硫化胶耐热氧老按常规工艺制备试样。硫化温度为 155 ℃,
①
化和紫外老化性能的影响。时间为 12 m in;热氧老化温度为 100 ℃;紫外光波
长为 200 ~780 nm,峰值为 420 nm,辐照强度为
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1 实验部分 300μW /cm 。
1 1 原材料及基本配方 1 4 分析与测试
[ 9 ]
SBR,牌号为 SBR 1500,中国石油兰州石化公交联密度根据橡胶的动力学理论计算;邵
司产品;炭黑(HAF) ,云南天然橡胶产业股份有尔 A硬度按 GB /T 531—1999 测试;拉伸强度和
限公司产品;氧