甜菜碱对聚异戊二烯橡胶性能的影响.PDFVIP

理论·研究 橡胶科技 年第 期 Theory·Research 2014 2 甜菜碱对聚异戊二烯橡胶性能的影响 汪志芬，罗文杰，方 林，廖双泉，赵艳芳，李乐凡，潘雪梅，高扬建树 （海南大学材料与化工学院热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室，海南 海口 570228） 摘要：探讨甜菜碱（三甲铵乙内酯，天然橡胶非胶组分）对聚异戊二烯橡 胶（IR）硫化特性、强伸性能和热稳定性能的影响。结果表明：与未加甜菜碱的IR 相比，添加甜菜碱的IR硫化速度显著提高，交联密度增大，强伸性能改善，热稳定 性能略有提高；当甜菜碱用量为0.5份时，IR的综合性能最佳。 关键词：甜菜碱；聚异戊二烯橡胶；硫化特性；强伸性能；热稳定性能 聚异戊二烯橡胶（IR）简称异戊橡胶，其化 20%，挥发分含量不大于0.7%，日本瑞翁公司产 学组成、分子结构和物理性能与天然橡胶（NR） 品；甜菜碱，化学纯，上海市阿拉丁化学有限公司 相似，故又称合成天然橡胶。IR具有优异的综合性 产品。 能（弹性好、耐磨性能和耐热性能优），可作为天 1.2 胶料配方 然橡胶的替代品，广泛用于工业、农业、交通、国 IR，100；氧化锌，5；硬脂酸，2；促进剂 防、医药卫生和日常生活等领域。但由于催化体系 TMTD，1；硫黄，1.5；甜菜碱，变量（0，0.5， 及聚合工艺条件造成的相对分子质量低、相对分子 1，1.5，2）。 质量分布窄及顺式结构含量小等问题，使得IR的物 1.3 试样制备 理性能与NR具有一定的差异。具体而言，与NR相 胶料混炼在XK-230型开炼机（无锡市第一橡 比，IR具有纯度高、质量均一、塑炼时间短、混炼 塑机械设备厂产品）上按常规方法进行；硫化在 工艺简单、颜色浅、膨胀率和收缩率小、硫化速度 QLB-D型平板硫化机（上海第一橡胶机械厂产品） 及门尼粘度稳定、流动性好等优点，但也存在生胶 上进行，硫化条件为145 ℃×t 90 。 强度低、粘合性能和加工性能差，以及硫化胶拉伸 1.4 测试与分析 强度和撕裂强度低、耐疲劳性能差等问题[1-3] 。 （1）硫化特性：采用MFR型RPA橡胶加工分 甜菜碱又名三甲铵乙内酯，分子结构式为 析仪（英国Prescott公司产品）测试，试验频率为 + － (CH ) N CH COO ，其作为天然橡胶非胶组分之 1.67 Hz，应变为0.5°，温度为145 ℃，测试时间为 3 3 2 一，对NR的性能具有一定影响[4-6] 。本工作研究 30 min。 甜菜碱对IR硫化特性、强伸性能和热稳定性能的 （2）强伸性能: 定伸应力、拉抻强度和拉断 影响。 伸长率按GB/T 528—2009测试，撕裂强度按GB/T 529—2008测试。 1 实验 （3）热重分析（TG）：采用Q600型TG分析 1.1 主要原材料 仪（美国TA公司产品）测试，氮气气氛，升温速 IR，牌号2200，齐格勒-纳塔催化体系，顺 率为10 ℃ ·min-1 ，扫描温度为 100～600 ℃，测得 式结构含量