淀粉-粘土-炭黑丁苯橡膠復合材料的制備與性能研究.pdf

1、據(jù)文獻報道，淀粉部分取代炭黑用做輪胎胎面，可改善材料的抗?jié)窕阅?，但對耐磨性能和力學性能產(chǎn)生不利影響。粘土少量取代炭黑對耐磨性能和力學性能有利。本文研究了淀粉、粘土部分取代炭黑對胎面膠性能的影響。
　　 對比考察了兩種不同的制備方法對淀粉/粘土/炭黑SBR復合材料(填料用量60phr)性能的影響，即同時共沉法和母膠法。同時共沉即淀粉糊、粘土懸浮液與橡膠乳液同時共混一共絮凝；母膠法即分別制備淀粉、粘土/SBR母膠，然后共混。結果表

2、明，與純炭黑體系相比，8phr淀粉、2phr粘土等量替代炭黑后，復合材料的抗?jié)窕阅芴岣?，撕裂強度也略有提高，但卻以定伸應力和耐磨性的大幅下降為代價，這與填料特性密不可分，填料替代份數(shù)過高也是一個重要因素。兩種不同的制備方法相比，母膠法制得的復合材料綜合性能較為優(yōu)異。
　　 采用上述實驗結果中綜合性能較為優(yōu)異的母膠法制備復合材料，同時降低淀粉、粘土取代炭黑的份數(shù)(淀粉、粘土總量5phr，填料總量60phr)，調整兩者的配比，考察

3、對復合材料性能的影響。結果表明，與純炭黑體系相比，淀粉、粘土的部分取代對抗?jié)窕阅苡欣?，并且使得復合材料的撕裂強度和拉伸疲勞壽命顯著提高；隨著粘土并用量的增加，復合材料的定伸應力、耐磨性能有所提高，但并不明顯。通過DMTA分析考察淀粉、粘土的部分取代對復合材料動態(tài)性能的影響。結果表明，淀粉用量較多的復合材料體系，在70℃附近出現(xiàn)損耗因子的峰值，這一點與其他填料不同，DSC曲線上并未發(fā)現(xiàn)在該溫度范圍出現(xiàn)異常。
　　 分別考察淀粉、

4、粘土對復合材料性能的影響，填料用量為70phr。結果表明，與純炭黑體系相比，少量淀粉(2phr)的加入，即導致材料定伸應力、耐磨性能的大幅下降，少量粘土(3phr)的加入，材料的各項性能亦有所下降，但下降較淀粉少。淀粉、粘土的加入均可提高材料的撕裂強度和抗?jié)窕阅堋?br>　　 考察了采用直接共混法和乳液共沉法制備淀粉/丁苯橡膠復合材料的動態(tài)性能。RPA測試結果表明，兩種制備方法制得的復合材料的損耗因子在應變較小時差別不大；應變較大時