炭黑、白炭黑及其混合填料在异戊橡胶中的网络化行为

作者：肖建数; 王玉阁; 谷倩倩; 张之材; 吕永鹏; 尹园; 孙洪国; 郑雅芳; 孙昭艳^*

来源：应用化学, 2022, 39(12): 1833-1841.

DOI：10.19894/j.issn.1000-0518.220095

• 填料网络
• 橡胶网络
• 异戊橡胶
• 炭黑
• 白炭黑

填料的网络化行为对橡胶的补强起重要作用。为了探究炭黑、白炭黑以及炭黑/白炭黑混合填料在橡胶基体中的网络化行为及其对橡胶性能的影响规律,制备了不同填料类型及填充比例的异戊橡胶复合材料,通过对相同混炼和硫化工艺条件下混炼胶和硫化胶的微观形貌、流变及拉伸等性质进行分析,发现3种填料体系在硫化后的颗粒分散程度均好于混炼胶,其中白炭黑在硫化胶中的颗粒尺寸更小但更容易聚集。在混合填料体系中,2种填料倾向于各自形成聚集体,这使得混合填料体系的低应变区储能模量值低于单一填料体系。随着填料质量份数的增加,3种填料体系的断裂强度均呈现先增加后降低的趋势,同时断裂伸长率单调下降,且疲劳温升显著提高。此外,混合填料体系在高填充份数时的疲劳温升高于单一填料体系。

• 单位
  中国科学院长春应用化学研究所; 高分子物理与化学国家重点实验室; 中国科学技术大学