丁苯橡胶/高岭土复合材料的性能及补强机理

张印民^1,2，刘钦甫¹，孙俊民²，张永峰²，张士龙¹

1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院2. 内蒙古工业大学化工学院

摘 要：将经过有机改性的高岭土填充到丁苯橡胶（SBR）基体中,利用熔融共混法制备了一系列SBR/高岭土复合材料,对填充SBR复合材料的硫化性能、力学性能和微观结构进行了表征分析。结果显示,改性高岭土填料可以明显改善SBR复合材料的硫化加工性能和力学性能,其中M-6改性剂（巯基硅烷偶联剂）的改性效果最好。随着高岭土粒度的降低,SBR复合材料的焦烧时间（t10）和正硫化时间（t90）逐渐缩短,拉伸强度和定伸模量不断提高;随着高岭土填充份数的增加,SBR复合材料的t10和t90逐渐降低,力学性能不断改善,当填充份数为80 phr时,t10和t90达到最小值,而拉伸强度达到19.62 MPa,撕裂强度达到40.63 kN/m,300%定伸应力达到6.73 MPa,相对纯SBR分别增大了11.70倍、3.79倍和6.73倍。通过对丁苯橡胶/高岭土复合材料微观结构的表征分析,高岭土以片状结构均匀分散在橡胶基体中,初步解释了高岭土填料对丁苯橡胶的补强机理。

关键词：改性高岭土;丁苯橡胶;硫化性能;力学性能;补强机理;