幾種碳質(zhì)填料補(bǔ)強(qiáng)乳聚丁苯橡膠的基本性能研究.pdf

1、乳聚丁苯橡膠（ES BR）作為全球最大用量的通用合成橡膠，在眾多領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。但作為非結(jié)晶性橡膠，其拉伸強(qiáng)度較低，不通過填料的補(bǔ)強(qiáng)幾乎不具備使用價(jià)值。一直以來，橡膠工業(yè)中最為常用且最重要的補(bǔ)強(qiáng)填料就是炭黑，其已有100多年的應(yīng)用歷史。炭黑雖然補(bǔ)強(qiáng)效果好，但同時(shí)也具備一些缺點(diǎn)。一方面炭黑的來源依賴于緊缺的石油資源，并且填充量較大，另一方面炭黑的生產(chǎn)加工還會(huì)產(chǎn)生較大的環(huán)境污染，這都不利于橡膠材料的經(jīng)濟(jì)環(huán)保化。目前，新型的碳質(zhì)填料受到橡膠補(bǔ)

2、強(qiáng)領(lǐng)域研究的重視，尤其是石墨烯與碳納米管，并且也取得了一定的成果，其可以部分取代炭黑作為高性能化橡膠復(fù)合材料的填料。
　　本論文第一部分考察了膠乳共混共沉淀方法中體系膠水比例、填料加入方式、體系凝聚溫度、攪拌強(qiáng)度、凝聚劑選擇與用量等條件對(duì)填料填充效果的影響，確定了填料補(bǔ)強(qiáng)工藝的最優(yōu)條件。結(jié)果顯示該條件下的補(bǔ)強(qiáng)效果最佳：體系溫度40℃，攪拌速度250-350rpm，體系水膠比例為5:1，填料采用濕法加入方式，干膠、防老劑、三烷基氯化

3、銨比例按配方添加（100份干膠添加防老劑和三烷基氯化銨分別0.3份和0.06份），凝聚體系中飽和食鹽水用量為350-500 ml，p H值控制在3-5之間。
　　論文第二部分研究了石墨粉對(duì)ESBR的補(bǔ)強(qiáng)效果。結(jié)果顯示：石墨粉填充量為5-9g時(shí)的綜合力學(xué)性能較好。石墨粉添加7 g時(shí)，拉伸強(qiáng)度為27.6 MPa，比原膠提高了0.8MPa，300％定伸應(yīng)力由18.8MPa提高至21.4MPa；添加量為11 g時(shí)，斷裂伸長率最大為422%

4、；添加5 g時(shí)，硬度增加了1邵 A；加入9 g時(shí)， ESBR的磨耗體積由原膠的0.28cm3降低至0.25cm3，耐磨性能略有提高；石墨粉的加入先降低了膠料的門尼粘度，用量增大到11g后，門尼增大至49.3N·m，比原膠提高了0.7N·m；復(fù)合材料的老化性能有所增強(qiáng)，老化系數(shù)在石墨粉填充量為7g時(shí)最大，提高了0.039。
　　論文第三部分研究了石墨烯補(bǔ)強(qiáng)ESBR的效果。結(jié)果表明：石墨烯填充量為3g時(shí)，復(fù)合材料的力學(xué)性能最好，拉伸強(qiáng)

5、度提高了4.4MPa，斷裂伸長率由327%提高到360%，300%定伸應(yīng)力增加了5.2MPa，硬度增大了3邵 A；硫化膠的耐磨性能提高，磨耗體積減小了0.048cm3；ESBR的門尼粘度和老化性能也提高，添加5g時(shí)，門尼粘度最大為63.9N·m，比原膠增大了2.4N·m；加入7g時(shí)，老化系數(shù)增加了0.039。
　　論文第四部分研究了碳納米管補(bǔ)強(qiáng)ESBR的性能。結(jié)果顯示：少量碳納米管的加入提高了 ES BR的拉伸強(qiáng)度、300%定伸應(yīng)