1 实验部分
1.1 原材料
CCR:硬脂酸包覆型,平均粒径80nm,pH值8.7~9.5,广东恩平市广平化工实业有限公司产品;M-CaCO3:自制,由带有酚醛结构的反应性有机改性剂在固相粉体状态对纳米CaCO3进行表面改性制得;SBR:牌号1502,吉林石化公司产品;其他橡胶配合剂均为市售工业品。
1.2 试样制备
基本配方(质量份):SBR 100,氧化锌4,硬脂酸2,促进剂DM 0.5,促进剂CZ
1.5,防老剂4010NA1.5,硫黄1.5,CaCO3变量。
混炼及硫化:采用上海第一橡胶机械厂生产的X(S)K-160型开炼机进行生胶的塑炼以及CaCO3和各种配合剂的混炼。配合剂加料顺序为:活化剂,促进剂,防老剂,填料(纳米碳酸钙)和硫黄。采用上海第一橡胶机械厂生产的25t平板硫化机对试样进行硫化,硫化温度160℃,硫化时间采用台湾优肯公司生产的UR2030型硫化仪测定。
1.3 分析与测试
力学性能:拉伸试验和撕裂强度试验均在台湾优肯公司生产的UT一2060型电子拉力机上进行,拉伸速率为500mm/min。拉伸强度、定伸应力、拉断伸长率和拉断永久变形按GB/T 528—1998测定,撕裂强度(直角形试样,无缺口)按GB/T 529一1999测定。邵尔A型硬度按GB/T531—1999测定。
TEM分析:采用日本电子公司生产的JEM-100 CXⅡ型TEM进行分析,将SBR/CCR和SBR/M-CaCO3纳米复合材料硫化胶试样在液氮中冷冻切片后观察并拍照。
热空气老化性能:将试样置于70℃的热空气老化箱中72h后,计算其热空气老化前后的拉伸强度、拉断伸长率等性能的变化。
热重分析(TGA):采用美国TA公司生产的TGA 2050型热重分析仪进行测试。在氮气气氛下,以10℃/min的速率升温,从室温(25℃)升至600℃。