淀粉-粘土-炭黑丁苯橡膠復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、據(jù)文獻(xiàn)報(bào)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?duì)耐磨性能和力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。粘土少量取代炭黑對(duì)耐磨性能和力學(xué)性能有利。本文研究了淀粉、粘土部分取代炭黑對(duì)胎面膠性能的影響。
　　 對(duì)比考察了兩種不同的制備方法對(duì)淀粉/粘土/炭黑SBR復(fù)合材料(填料用量60phr)性能的影響，即同時(shí)共沉法和母膠法。同時(shí)共沉即淀粉糊、粘土懸浮液與橡膠乳液同時(shí)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(jié)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(fù)合材料的抗?jié)窕阅芴岣?，撕裂?qiáng)度也略有提高，但卻以定伸應(yīng)力和耐磨性的大幅下降為代價(jià)，這與填料特性密不可分，填料替代份數(shù)過(guò)高也是一個(gè)重要因素。兩種不同的制備方法相比，母膠法制得的復(fù)合材料綜合性能較為優(yōu)異。
　　 采用上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果中綜合性能較為優(yōu)異的母膠法制備復(fù)合材料，同時(shí)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(diào)整兩者的配比，考察

3、對(duì)復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明，與純炭黑體系相比，淀粉、粘土的部分取代對(duì)抗?jié)窕阅苡欣⑶沂沟脧?fù)合材料的撕裂強(qiáng)度和拉伸疲勞壽命顯著提高；隨著粘土并用量的增加，復(fù)合材料的定伸應(yīng)力、耐磨性能有所提高，但并不明顯。通過(guò)DMTA分析考察淀粉、粘土的部分取代對(duì)復(fù)合材料動(dòng)態(tài)性能的影響。結(jié)果表明，淀粉用量較多的復(fù)合材料體系，在70℃附近出現(xiàn)損耗因子的峰值，這一點(diǎn)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(duì)復(fù)合材料性能的影響，填料用量為70phr。結(jié)果表明，與純炭黑體系相比，少量淀粉(2phr)的加入，即導(dǎo)致材料定伸應(yīng)力、耐磨性能的大幅下降，少量粘土(3phr)的加入，材料的各項(xiàng)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(qiáng)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(fù)合材料的動(dòng)態(tài)性能。RPA測(cè)試結(jié)果表明，兩種制備方法制得的復(fù)合材料的損耗因子在應(yīng)變較小時(shí)差別不大；應(yīng)變較大時(shí)