NR-炭黑復合材料炭黑分散性與動態(tài)性能的關系研究.pdf

1、Payne效應是填充膠料的模量隨應變振幅的增大而呈非線性下降的現(xiàn)象。對Payne效應的機理的解釋有很多，其中以填料-填料網(wǎng)絡破壞最具代表，可用低振幅下的彈性模量與高振幅下的模量差反映膠料中填料-填料相互作用大小。有一些研究者還以此來表征膠料中填料的分散性，這是在忽略橡膠分子量影響的前提下得出的。實際上橡膠分子鏈在振幅增大過程中會發(fā)生解纏結(jié)、取向等過程，對彈性模量變化亦會產(chǎn)生影響。本論文旨在控制橡膠分子量相同的情況下，改變填料的分散性，研

2、究填料分散性與Payne效應的關系。
　　本文采用乳液共沉法制備橡膠分子量相同，填料分散性不同的NR/炭黑復合材料。通過熱失重分析(TGA)、門尼粘度計、ZETA SIZER Nano-ZS90粒徑分析儀、掃描電鏡(SEM)、RPA2000等測試表征手段，考察復合材料中炭黑分散性及其對膠料動態(tài)性能與填料網(wǎng)絡的影響，探尋炭黑分散性與Payne效應的關系，來描述炭黑分散性與填料-填料相互作用的關系。
　　(1)對天然橡膠生膠及純

3、膠硫化膠，用RPA2000進行形變、溫度和頻率掃描。結(jié)果表明:對天然橡膠生膠及混煉膠硫化得到的純膠硫化膠，隨薄通不同次數(shù)增多，其彈性模量隨應變振幅的增大均呈現(xiàn)非線性下降的現(xiàn)象，且生膠或混煉膠的薄通次數(shù)增多（分子量減小），低形變下的彈性模量逐漸下降，表明橡膠分子量大小對膠料彈性模量有影響;分子量減小，彈性模量降低。
　　(2)采用乳液共沉法制備橡膠分子量相同、炭黑分散性不同的NR/炭黑復合材料，并應用掃描電鏡、門尼粘度計、RPA20

4、00等測試儀器對其進行測試表征。結(jié)果表明NR/炭黑復合材料中，隨著炭黑分散性升高，膠料的門尼粘度增大;不同炭黑分散性膠料的彈性模量隨應變振幅的增大均呈非線性下降，且隨著炭黑分散性的升高，低應變下的彈性模量逐漸降低，表明膠料中炭黑分散性對膠料彈性模量有影響;膠料中炭黑分散性升高，彈性模量降低。
　　(3)采用乳液共沉法制備橡膠分子量相同、炭黑含量不同的NR/炭黑復合材料，并應用炭黑分散度儀、掃描電鏡、門尼粘度計、RPA2000等測試