膨胀石墨与炭黑协同补强天然橡胶复合材料的性能研究

采用强氧化法制备插层石墨(GIC),用微波辐射处理插层石墨制备膨胀石墨(EG)。结果表明,膨胀石墨表面较天然鳞片石墨粗糙,内部空隙增大,结构疏松;且表面有机官能团增多,结晶度下降。用机械共混法制备膨胀石墨/炭黑/天然橡胶复合材料,添加膨胀石墨后,填料在复合材料中分散性改善,复合材料的100%、300%定伸强度明显提升,Payne效应减弱,加工性能提升;但复合材料动态损耗因子增大,滞后效应明显。     

搅拌速度对胶乳共沉法制备NR/CB复合材料性能的影响

本文研究了搅拌速度对胶乳共沉法制备NR/CB复合材料过程中橡胶(NR)与炭黑(CB)的吸附共沉行为及NR/CB复合材料性能的影响。研究结果表明：搅拌速度可显著影响橡胶与炭黑的交替吸附共沉行为,而交替吸附共沉行为对胶乳共沉法制备复合材料的炭黑分散性有重要影响。用3000r/min的搅拌速度可获得最好的交替吸附共沉行为效果,从而获得最好的炭黑在复合材料中的分散。3000r/min搅拌速度胶乳共沉法制备NR/CB复合材料的ΔG"最小,且具有最小的粒子间相互作用程度,最高的填料和橡胶之间相互作用程度、最高的物理交联程度以及最快的填料网络重组速度,所以该复合材料具有最高的100%、300%定伸应力。     

双尺度炭黑粒子复配对天然橡胶复合材料性能的影响

采用炭黑N660、N110复配制备炭黑/天然橡胶复合材料。通过扫描电镜(SEM)和橡胶加工分析仪(RPA)等表征方法对不同互配比的炭黑/天然橡胶复合材料的微观结构及性能进行表征。研究了不同互配比的炭黑对天然橡胶复合材料的动态力学性能及耐切割性能的影响。研究结果表明,恰当的双尺度炭黑复配可降低炭黑粒子之间的相互作用,从而明显改善炭黑在橡胶复合材料中的实际分布粒径,提高炭黑的分散性。橡胶复合材料的动态损耗可能是橡胶分子链之间的摩擦损耗、橡胶和炭黑的界面摩擦损耗、炭黑粒子之间的摩擦损耗共同作用的结果。当炭黑N110和N660互配比为40:10时,试样良好的实际粒子分散性和较高的结合胶含量使其具有最小的动态损耗因子,同时表现出最好的耐切割性能。