Page 77 - 《橡塑技术与装备》2025年11期

材料与配方
MATERIALS AND FORMULATIONS

表 1 补强体系组成 预热模具至 180 ℃，并将按一定方向裁好的混炼胶快
配方 速放入预热好的模具中硫化成型 . 硫化好的胶片按规
补强剂类型 1 # 2 # 3 # 4 #
1 号改性二氧化硅 40 定时间停放后，采用专门的冲片机制备试样。
2 号改性二氧化硅 40 1.3 性能测试
沉淀法白炭黑 40
气相法白炭黑 40 工艺性能、力学性能、老化性能、电性能测试等
均采用相应的最新国家标准进行 ；热空气老化条件 ：
混炼工艺 ：打开开炼机，调整辊距至合适大小，
[7]
试验温度 150 ℃，试验时间 ： 48 。
加入硅橡胶后依次加入改性二氧化硅（或沉淀法白炭
黑、气相法白炭黑）、羟基硅油，混炼均匀后，加入双
二五，待硫化剂分散后，调小辊距打三角包 5 个 → 打 2 结果与讨论
大卷 3 个 → 下片。适当停放后，进行后续的工艺性能 2.1 改性二氧化硅对硅橡胶工艺性能的影响
测试和硫化 [6] 。 表 2、表 3 分别为改性二氧化硅对硅橡胶硫化特
性和门尼黏度的影响。
硫化工艺 ：根据测试的 T 90 设定硫化工艺条件，
表 2 不同补强剂 / 硅橡胶胶料的硫化特性
硫化特性参数
补强剂类型 M H /(dN.m) M L /(dN.m) t c10 /(m:s) t c90 /(m:s) t c100 /(m:s)
1 号改性二氧化硅 16.95 2.14 0 : 40 2:04 10:00
2 号改性二氧化硅 14.49 1.61 0 : 45 2:11 6:18
沉淀法白炭黑 14.44 1.06 0 : 34 1:37 7:56
气相法白炭黑 14.54 1.02 0 : 34 1:29 9:55

表 3 不同补强剂 / 硅橡胶胶料的门尼黏度 节约能源。
门尼黏度 从表 3 可见，1 号改性二氧化硅填充胶料的门尼
补强剂类型 MV Max MV
1 号改性二氧化硅 18.82 31.15 黏度和最大门尼黏度数值最大，分别为 18.82、 31.15，
2 号改性二氧化硅 13.75 21.01 2 号改性二氧化硅填充胶料的门尼黏度和最大门尼黏
沉淀法白炭黑 12.35 20.88
气相法白炭黑 11.07 16.73 度数值次之，而气相法白炭黑填充胶料的门尼黏度和
最大门尼黏度数值最小，分别为 11.07 和 16.73 ；总体
从表 2 可以看出，相对于沉淀法炭黑和气相法白
来看，改性二氧化硅、沉淀法白炭黑和气相法白炭黑
炭黑填充胶料来讲，改性二氧化硅填充胶料的焦烧时
填充胶料的门尼黏度相差不大，且整体较小，胶料的
间稍有延长，其中 2 号改性二氧化硅填充胶料的焦烧
流动性大。
时间 t 10 相对较大，该胶料的操作安全性最好 ；各配方
2.2 改性二氧化硅对硅橡胶力学性能的影响
胶料的工艺正硫化时间 T 90 均比较短，在 1 ＇ 50 ＂左右，
表 4 为改性二氧化硅对硅橡胶力学性能的影响。
说明不同补强剂填充胶料的硫化速度快，生产效率高，
表 4 不同补强剂 / 硅橡胶胶料的力学性能
力学性能
补强剂类型 邵氏 HA 硬度 拉伸强度 /MPa 100% 定伸应力 /MPa 伸长率 /% 撕裂强度 /(N . mm)
1 号改性二氧化硅 58 4.14 2.64 252 15.01
2 号改性二氧化硅 54 3.91 1.5 296 15.37
沉淀法白炭黑 54 5.43 1.23 465 14.63
气相法白炭黑 53 6.11 1.33 432 13.30

从表 4 可以看出，拉伸强度由大到小的顺序为 ： 强度均小于沉淀法白炭黑和气相法白炭黑填充胶料，
气相法白炭黑＞沉淀法白炭黑＞ 1 号改性二氧化硅＞ 原因是气相法白炭黑粒径较小，比表面积较大，胶料
2 号改性二氧化硅 ；最大的为气相法白炭黑填充胶料， 的抗拉伸破坏能力最好，因此其在硅橡胶中的补强效
达到 6.11 MPa，沉淀法白炭黑填充胶料次之，为 5.43 果 最 好 ； 100% 定 伸 应 力 由 大 到 小 的 顺 序 为 ： 1 号 改
MPa, 最小的为 2 号改性二氧化硅填充胶料，其值为 性二氧化硅＞ 2 号改性二氧化硅＞气相法白炭黑＞沉
3.91 MPa ；总体来讲，改性二氧化硅填充胶料的拉伸 淀法白炭黑 ；最大的为 1 号改性二氧化硅，达到 2.64

2025 第 51 卷 ·33·
年