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《cm與sbr共混工藝的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、CM/SBR共混工藝的研究高新文，石超，張寧，辛振祥﹡（青島科技大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266042）摘要：共混工藝對共混膠的性能有很大的影響，本文研究了CM/SBR體系的四種不同混煉工藝。通過測定不同混煉工藝得到的混煉膠的物理性能和炭黑分散情況得出混煉工藝對混煉膠的影響，從而確定最佳的混煉工藝。關(guān)鍵詞：CM;SBR;共混工藝；炭黑分散許多橡膠制品采用氯化聚乙烯橡膠與一種或兩種其它橡膠并用制備。目的是為了提高產(chǎn)品性能，改善生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。并用膠是不均一系統(tǒng)，由各種生膠的微體積組成。橡膠由于側(cè)向基團(tuán)不同及結(jié)構(gòu)對稱程度的差異，而使之帶有不同極性，橡膠
2、極性接近，則相溶性好，易于摻合[1]。極性相差較大的橡膠，如氯化聚乙烯橡膠和丁苯橡膠，通過機(jī)械力作用亦可使之摻合在一起。因橡膠聚合度大，粘度高，分子位移困難，而使之保持混合狀態(tài)。但是全部并用比例范圍內(nèi)。性能曲線會呈現(xiàn)一最低點(或最高點)，這點的比例，說明兩膠相混性最差。兩種橡膠的分子量接近，有利于相互間混合。因此，注意橡膠的塑煉條件，合理控制各橡膠的粘度是必要的。為獲得具有最優(yōu)性能的并用膠料，必須選擇恰當(dāng)?shù)幕鞜捁に嚕员ＷC各種生膠混合均勻和碳黑分散性好。此外，橡膠的結(jié)晶性、反應(yīng)性、內(nèi)聚能密度會影響并用效果[2]。下面通過丁苯橡膠與橡膠型氯化聚乙烯的不同共混工藝來探
3、討共混膠的混合情況和炭黑分散情況。1實驗1.1原材料CM135B（橡膠型氯化聚乙烯），山東青島海晶化工集團(tuán)有限公司產(chǎn)品；SBR1502（乳聚丁苯橡膠），廣西桂林曙光研究所；MgO，日本協(xié)和公司產(chǎn)品；N330，青島德固薩化學(xué)有限公司；N660，青島德固薩化學(xué)有限公司；N774，青島德固薩化學(xué)有限公司；DOP（鄰苯二甲酸二辛酯），濮陽縣億豐新型增塑劑有限公司；ZnO，柳州富鑫化工有限公司；碳酸鈣，淄博海諾化工廠；NA-22（1，2亞甲基硫脲），鶴壁市里程助劑有限公司；S，天津市薊縣興興化工廠；其他材料均為市售工業(yè)產(chǎn)品。1.2配方CM135B60；SBR40;MgO8；
4、ZnO3;硬脂酸1.5;RD2;石蠟1.5；4010NA1;N33025;N66035;碳酸鈣55；DOP15；芳烴油10；Na-221.4；DM1;S0.8。1.3工藝路線混煉方案一兩種橡膠先用開煉機(jī)或密煉機(jī)共混，制成并用膠再將炭黑及油類軟化劑投入并用橡膠中進(jìn)行混煉，制成填充炭黑的并用膠，最后經(jīng)開煉機(jī)煉膠加入硫化劑及促進(jìn)劑，制成混煉膠片?；鞜挿桨付葘⑷刻亢诩坝皖愜浕瘎┗烊隨BR之中，制成炭黑的母煉膠，再將CM混入SBR的母煉膠中，制成填充炭黑的并用膠，再加入硫化劑和硫化促進(jìn)劑，最后制的混煉膠片?；鞜挿桨溉葘⑷刻亢诩坝皖愜浕瘎┗烊隒M之中，制成炭黑的母煉膠
5、，再將SBR混入CM的母煉膠中，制成填充炭黑的并用膠，再加入硫化劑和硫化促進(jìn)劑，最后制的混煉膠片。混煉方案四在兩種橡膠中先分別混煉炭黑及油類軟化劑，制成兩種橡膠的炭黑母煉膠，其次，再將兩種炭黑母煉膠進(jìn)行共混，制成填充炭黑的并用膠，之后再加入硫化劑及促進(jìn)劑，制得混煉膠片。1.4性能測試熱空氣老化性能按GB3512—200進(jìn)行測試；拉伸性能的測試按GB/T528—1998進(jìn)行，其它性能的測試也按相應(yīng)國標(biāo)進(jìn)行。2結(jié)果與討論2.1炭黑分散分析圖1與2分別是方案一到二的不同混煉工藝共混膠的炭黑分散儀圖像，圖中的白點代表的是未分散的炭黑。圖1方案一硫化膠的炭黑分散分析結(jié)果圖圖
6、2方案二硫化膠的炭黑分散分析結(jié)果圖從圖1中可以看出，采用方案一的混煉工藝時炭黑粒徑較大、未分散的炭黑粒子多，炭黑分散度(ASTM)僅有85.28%。這說明方案一中先將兩膠共混再加入炭黑的混煉工藝不利于炭黑的分散。炭黑要分散到橡膠中去，首先要被橡膠分子濕潤，橡膠分子鏈越柔順，對炭黑的濕潤能力越強(qiáng)[3]；有雙鍵的橡膠與炭黑有較高的結(jié)合性；炭黑易于分散在低門尼橡膠相中，SBR的門尼粘度比CM的低（CM的門尼粘度98.16，SBR的門尼粘度49.82），因此，炭黑更容易分散在SBR相中。在方案一中將兩種膠同時共混，炭黑更傾向于分散到丁苯橡膠相，因此炭黑在兩相中分散并不均勻
7、。從圖2中可以看出，采用方案二時未分散的炭黑粒子多，與圖1相比未分散的炭黑粒徑較小，炭黑分散度(ASTM)為88.21%。采用方案二的混煉工藝也不能使炭黑很好的分散。將炭黑先加入丁苯膠中再與氯化聚乙烯共混時由于濃度的關(guān)系炭黑從丁苯橡膠相向氯化聚乙烯相擴(kuò)散，由于炭黑更易分散在丁苯橡膠相，因此炭黑在兩相中分散并不均勻，丁苯膠中的炭黑多于氯化聚乙烯相。圖3與4分別是方案三和四的不同混煉工藝共混膠的炭黑分散儀圖像。圖3方案三硫化膠的炭黑分散分析結(jié)果圖圖4方案四硫化膠的炭黑分散分析結(jié)果圖從圖3中可以看出，采用方案三的混煉工藝時混煉膠中有一些較大的未分散的炭黑顆粒，但總體未分
8、散的顆粒少
