碳纳米管束与炭黑并用对天然橡胶导热性能和动态力学性能的影响

作者：白彦江; 李京超; 张茜; 周鑫磊; 卢咏来^*; 张立群

来源：北京化工大学学报(自然科学版), 2020, 47(04): 30-38.

DOI：10.13543/j.bhxbzr.2020.04.005

• 多壁阵列碳纳米管束
• 天然橡胶
• 非线性拟合
• Payne效应
• 玻璃化转变温度

研究不同长径比的多壁阵列碳纳米管束(carbon nanotube bundles, CNTBs)非等量替代炭黑N234并用的填料增强体系对天然橡胶(NR)导热性能和动态力学性能的影响。利用非线性拟合分析CNTBs管径与CNTBs/N234并用NR复合材料热导率的关系,发现随着CNTBs管径的减小和用量的提高,复合材料导热性能逐步提高。通过表征CNTBs在橡胶基体中形成的填料网络,发现CNTBs长径比增大和用量提高会导致杂化填料的分散效果下降即出现Payne效应,使复合材料在动态工况下损耗增大,60℃下7%应变的tanδ和疲劳温升出现增加。此外,添加长径比更大的CNTBs能提升材料的抗湿滑性能,提高玻璃化转变温度,但对磨耗性能有不利影响,CNTBs添加量为6 phr(相对于每100份以质量计量的橡胶添加的份数)时材料的磨耗体积显著增大。

• 单位
  北京化工大学; 有机无机复合材料国家重点实验室