填充丁苯橡膠擠出流變特性研究.pdf

1、本文以填充丁苯橡膠為研究對(duì)象，對(duì)比分析了橡膠分子結(jié)構(gòu)、填料種類、硅烷偶聯(lián)劑種類等對(duì)于膠料擠出流變性能的影響，并基于此考察了膠料黏度的擠出溫度和擠出速率敏感性。
　　研究結(jié)果表明：對(duì)于反1,4-聚丁二烯結(jié)構(gòu)含量較高的ESBR1712與1,2-聚丁二烯結(jié)構(gòu)含量較高的SSBR2564A，兩種純膠擠出時(shí)均發(fā)生嚴(yán)重的整體畸變，填充后的膠料畸變現(xiàn)象得到抑制；對(duì)于填充體系而言，ESBR1712的擠出脹大現(xiàn)象更加明顯，對(duì)剪切速率敏感性高，而SSB

2、R2564A擠出穩(wěn)定性更好；相同炭黑含量下，ESBR1712中結(jié)合膠含量、表觀剪切黏度，以及剪切應(yīng)力均高于SSBR2564A體系；填充SSBR2564A混煉膠的“Payne效應(yīng)”更為顯著，說(shuō)明炭黑在其中的分散效果不及ESBR1712。
　　對(duì)白炭黑填充ESBR1712體系的研究結(jié)果表明：膠料的非牛頓性隨白炭黑用量的增多而增強(qiáng)，表觀剪切黏度的剪切速率依賴性亦隨之提高。研究不同硅烷偶聯(lián)劑對(duì)膠料擠出流變性能影響發(fā)現(xiàn)：Si747對(duì)白炭黑的

3、改性效果最好，其低應(yīng)變線性黏彈性區(qū)較長(zhǎng)。使用Si69改性膠料研究排膠溫度對(duì)膠料擠出流變特性的影響發(fā)現(xiàn)：膠料的表觀剪切黏度和剪切應(yīng)力均隨排膠溫度的升高而增大。對(duì)白炭黑填充體系擠出物進(jìn)行體式顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)：填充量過(guò)大、排膠或擠出溫度過(guò)高，均會(huì)使擠出物發(fā)生嚴(yán)重的整體及表面畸變。
　　在碳納米管填充體系中，隨著填充量的增加，非牛頓指數(shù)n變化程度減小；碳納米管對(duì)于膠料擠出畸變的抑制效果較好；填充量低于10phr時(shí)，擠出物對(duì)于擠出溫度和擠出速

4、率的敏感性均較強(qiáng)；而當(dāng)填充量高于10phr后，前述兩個(gè)因素則對(duì)擠出物外觀形貌影響不大。
　　對(duì)比炭黑、白炭黑、碳納米管三種填料對(duì)填充丁苯橡膠擠出流變性能的影響發(fā)現(xiàn)：填充5phr碳納米管膠料的表觀剪切黏度、剪切應(yīng)力、儲(chǔ)能模量、擠出效果均與填充20phr炭黑、白炭黑膠料相應(yīng)物理量的值較為相近；而填充20phr碳納米管膠料的上述指標(biāo)則遠(yuǎn)高于填充量相同的炭黑、白炭黑體系，且其擠出穩(wěn)定性更高；在相同填充量下，碳納米管對(duì)于膠料擠出畸變的抑制效