白炭黑是橡胶工业中一种重要的补强填料,同炭黑比较,加工性能较差,在橡胶工业中的应用受到限制[1]。使用硅烷偶联剂对白炭黑进行改性,解决了白炭黑与胶料的亲和性,改善了胶料的加工性能。同时可使胶料的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度及耐磨性提高。轮胎使用白炭黑补强时加入硅烷偶联剂,可以获得滚动阻力(生热),抓着性能和耐磨耗性能三者之间的最佳平衡[2]。本工作研究了硅烷偶联剂改性白炭黑在丁苯橡胶(ＳＢＲ)中的应用,探讨了硅烷偶联剂种类和用量对ＳＢＲ胶料性能的影响。
1、实验部分
1.1 原材料
ＳＢＲ1500,齐鲁石化公司产品;沉淀法白炭黑,青岛罗地亚白炭黑有限公司产品;偶联剂:γ 胺基三乙氧基硅烷(ＫＨ 550),γ 缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷(ＫＨ 560),四硫化双(3 三乙氧基硅烷基丙基)硅烷(Ｓｉ 69),乙烯基三(β 甲氧基乙氧基)硅烷(ＹＧ01204即Ａ 172),氧化锌,硬脂酸,促进剂ＣＺ、ＴＴ、ＴＢＢＳ,防老剂Ｄ,硫化剂Ｓ均为市售工业级产品。
1.2 配方
(1)ＳＢＲ1500100,活性剂ＺｎＯ4,硬脂酸1 5,促进剂ＴＴ2、ＴＢＢＳ2、ＣＺ0 8,防老剂Ｄ1,沉淀法白炭黑40,Ｓ0.4,硅烷偶联剂ＫＨ 550变量,分别从0,0 5,1 0,1 5加入。
(2)同配方(1),只是将偶联剂变为ＫＨ 560。
(3)同配方(1),将偶联剂变为Ａ 172。
(4)同配方(1),将偶联剂变为Ｓｉ 69。1.3 方法将ＳＢＲ胶料在辊温为30～40℃的开炼机上塑炼3～5ｍｉｎ,加入小料(ＺｎＯ,ＳＡ,ＣＺ,ＴＴ,ＴＢＢＳ,Ｄ),混炼5～6ｍｉｎ,加入硅烷偶联剂处理的白炭黑,最后加入Ｓ,混炼5～6ｍｉｎ,薄通6次,下片。
1.3 性能测试
使用ＥＥＫＯＮ公司的ＥＫ2000Ｐ流变仪确定硫化时间。用ＥＥＫＯＮ公司的ＥＫ2000Ｍ门尼粘度仪确定门尼粘度。用ＧＯＴＥＣＨ公司的ＡＩ 7000Ｓ电子拉力机测试拉伸性能。用ＧＯＴＥＣＨ公司ＤＩＮ磨耗机测试磨耗性。 |
