疏水白炭黑的制備及其在丁苯橡膠中的應(yīng)用研究.pdf

1、納米白炭黑粉體為親水型無機(jī)化合物，表面有親水性較強(qiáng)的羥基，呈現(xiàn)堿性，在制備過程中極易團(tuán)聚，且其親水疏油的性質(zhì)使得白炭黑與無機(jī)高聚物的親和性差，使得其在高聚物內(nèi)部分布的不均勻，從而造成材料間界面的缺陷。對白炭黑進(jìn)行疏水改性可以減少白炭黑在制備過程中的團(tuán)聚及提高其與復(fù)合材料的親和性能。
　　本文主要分為兩部分，第一部分是以水玻璃為原料，硅69為改性劑采用硫酸液相沉淀法制備疏水白炭黑，并使用掃描電鏡和紅外光譜儀對產(chǎn)品進(jìn)行了表征；第二部分

2、是將改性白炭黑應(yīng)用于丁苯橡膠的補(bǔ)強(qiáng)，系統(tǒng)研究了各因素對膠料性能的影響，結(jié)論如下：
　　（1）采用濕法改性制備疏水白炭黑。硅烷偶聯(lián)劑用量、改性時間和改性時的pH值對產(chǎn)物的疏水改性效果都有很大影響。最佳工藝條件如下：硅69用量：2.5％、改性時間：1.5h、改性pH值：4.67。在此工藝條件下制備的改性白炭黑具備了非常好的改性效果，其沉降體積、活化指數(shù)和吸油值這三個方面都達(dá)到了最優(yōu)值，分別為4.05mL/g、98%和2.86mL/g。

3、
　?。?）采用兩種方法制備橡膠納米材料并對它們的性能進(jìn)行比較，可以看出，后者的補(bǔ)強(qiáng)效果不如前者，主要原因是方法1中，白炭黑粒子不能夠很好的分散在膠料基體中，影響了白炭黑粒子的補(bǔ)強(qiáng)作用。
　?。?）改性白炭黑含量對膠料性能的影響：拉伸強(qiáng)度和邵氏硬度隨著改性白炭黑含量的增加而增大，而撕裂強(qiáng)度和斷裂伸長率隨著改性白炭黑含量的增加先增大后減小。
　　（4）通過對三種改性劑改性白炭黑填充丁苯橡膠的性能進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，KH5

4、70可以在白炭黑周圍形成一個厚而軟的過渡層，極大的增大了膠料的斷裂伸長率和撕裂強(qiáng)度，分別達(dá)到了1216%和37.95N/mm；硅69和硅75可以在白炭黑周圍形成一層高交聯(lián)密度層，增大了膠料的拉伸強(qiáng)度和邵氏硬度。
　?。?）改性白炭黑的加入提高了膠料的損耗模量，其中硅69貢獻(xiàn)最大，硅75次之，KH570最小，這主要是三者在白炭黑和膠料之間形成的過渡層不同；同時，改性白炭黑的引入提高了加料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，KH570改性、硅75改性和