沸石／橡胶复合材料的制备及性能.pdf

第 23卷 第 4期 沈 阳 化 工 学 院 学 报 Vo1．23 No．4 20o9．12 JOURNALOFSHENYANG UNIVERSn．YOFCHEMICALTECHNOL0GY Dec．2Oo9 文章编号： 1004-4639(2009)04—0340—06 沸石 ／橡胶复合材料的制备与性能 李艳民， 方庆红， 李天字， 陈少静 (沈阳化工学院 材料科学与工程学院，辽宁沈阳 110142) 摘 要： 研究斜发沸石 以及分子筛代替炭黑作补强荆在橡胶 中的应用．考察不同量的斜发沸石、 分子筛对橡胶的补强效果，同时考察偶联弈】对橡胶复合体 系的影响．实验结果发现：当斜发沸石的 加入份数为5份 (质量分数)时，橡胶的拉伸和磨耗性能稍微下降，当加入 10—2O份时，性能下降 很多．当5A分子筛加入 5份时，橡胶的拉伸和磨耗性能下降，断裂伸长率也下降．体系的力学性能 随着偶联荆用量的增加有所提高，加入 1．5份时，力学性能最好． 关键词： 斜发沸石； 5A分子筛； 橡胶 ； 偶联剂 中图分类号： TQ330．38 文献标识码： A 常用的补强剂以炭黑型填料为主，但炭黑在 效果；通过固定沸石份数，改变偶联剂份数，考察 生产过程 中对周围环境造成严重破坏，而且还有 偶联剂对体系力学性能的影响． 炭黑粉尘通过呼吸进人工人肺部，给操作人员的 身心带来严重影响．能源危机致使炭黑行业的主 1 实验部分 要生产原料煤焦油的销售价格一直上涨，导致橡 胶工业成本上升．沸石是我国资源量大且分布较 1．1 实验原料 广的一类非金属矿产，价格便宜，具有 良好的离 丁苯橡胶，SBR一15o2(吉林石化)：40份；顺 子交换、吸附、催化等功能，是一种很好的填充 丁橡胶，BR-9000(吉林石化)：60份；促进剂NS： 剂，部分替代炭黑会降低生产成本．天然沸石种 1．5份；硫磺：2．5份；硬脂酸：2份；防老剂4010： 类颇多，已发现的沸石有斜发沸石、丝光沸石、菱 1份 ；氧化锌 ：5份 ；炭黑 N330：40份 ；5A分子筛 沸石、方沸石、片沸石、钙十字沸石、钙钾十字沸 GB10504—89(沈阳绿思创更新应用技术研究 石、辉沸石、浊沸石、钠沸石等 l3个矿种或亚 所)；偶联剂 Si-69(南京曙光化工集 团有限公 种．以斜发沸石为主，丝光沸石次之，它们多属火 司)；斜发沸石(朝阳吉胜沸石制品有限公司)． 山物质蚀变沉积成岩的产物．一般矿体规模大， 品位稳定，矿石质量较好且多数分布在东中部地 1．2 实验仪器 区¨j．5A型分子筛是指 5A型晶体结构的钙 炼胶机 160XK．160型，青岛环球机械股 型，是一种碱金属的硅铝酸盐，主要结构为硅氧 份有限公司；平板硫化机 XL—QD型，青岛环球 四面体和铝氧四面体． 集团股份有限公司；微机控制电子拉伸实验机试 本实验以天然沸石和人工合成分子筛分别 验机H10KS型，深圳瑞格尔仪器检测有限公司； 代替炭黑补强橡胶．分别将天然沸石和分子筛以 老化试验箱 GT-7017一M 型，高铁检测仪器有限 不同份数替代炭黑填充橡胶，通过对填充试样的 公司；HITACHIS-570 型 扫 描 电子 显微 镜 各种性能分析，考察天然沸石和分子筛补强橡胶 (SEM)；AKRON耐磨试验机 GT-7012一A型，彰 收稿 日期 ： 2008—1l一12 作者简介： 李艳民(1981一)，女，山东济宁人，硕士研究生在读，主要从事橡胶方面的研究 通讯联系人： 方庆红(1962一)，男，