纳米填料复合填充SSBR/BR体系挤出流变特性的研究

摘要

本文以Silica/CNT复合填充SSBR/BR（70/30）体系为研究对象，综合运用橡胶加工分析仪（RPA）、毛细管流变仪、体式显微镜、哈克转矩流变仪等测试表征手段，探究了加工过程中停放时间、停放温度以及返炼次数等加工工艺条件对混炼胶挤出流变特性的影响，并与CNT填充SSBR/BR（70/30）体系做对比研究。 实验结果表明：随停放时间的延长，Silica/CNT填充SSBR/BR混炼胶的门尼黏度、结合胶含量、力学松弛时间及实验范围内的剪切黏度均有所增大，胶料流动性变差；“Payne效应”则呈现出先下降后上升的特点，停放24 h达到最低；停放时间为＜24 h范围内，挤出物畸变程度降低，＞24 h畸变程度增加。说明停放时间延长，流变性能变差。 停放温度为20 ℃时，Silica/CNT填充SSBR/BR混炼胶有较好的流变性能，且挤出物外观较好。随停放温度的升高，Silica/CNT填充SSBR/BR混炼胶的门尼黏度，结合胶含量，力学松弛时间及实验范围内的剪切黏度均有所增大，胶料流动性变差；较高停放温度下储能模量、损耗因子及 “Payne效应”均有所降低。 随返炼次数的增加，Silica/CNT填充SSBR/BR混炼胶门尼黏度、结合胶含量、力学松弛时间均有所降低，且返炼次数＜10 次变化更为显著；此外，实验范围内的剪切黏度及黏切依赖性程度均有所下降，“Payne 效应”也有所减弱，挤出物畸变程度减轻，挤出物外观较好。返炼次数＞10次，流变性能变化不大。 综合停放时间、停放温度及返炼次数等加工工艺条件，并结合多种表征测试手段所得实验结果表明：基于流变性能考虑，Silica/CNT填充SSBR/BR混炼胶的最佳停放时间为24 h，最佳停放温度为20 ℃，最佳返炼次数为10次。

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