炭黑、导电炭黑和碳纳米管在天然橡胶中补强性能的对比研究

摘要

研究了填充各种填料的天然橡胶的性能.使用的填料分别为高耐磨炭黑N330、导电炭黑XE2-B和碳纳米管(CNT),应用了未处理的和经声振处理的碳纳米管(简称分别为U-CNT和S-CNT).填料用量由0份变化到8.0份.研究发现,随着填料用量增大,胶料黏度增大,硫化时间减小,交联密度增大,模量和硬度增大.对于填充N330和XE2-B的胶料,填料用量增大,拉伸强度持续增大.对于填充U-CNT和S-CNT的胶料,在添加量小于2.0份时,拉伸强度随用量增大而增大;大于2.0份后则明显减小.在填料用量相同的情况下,填充碳纳米管的胶料的导电性、导热性、贮能模量和损耗因子的测量值最大,其次分别是XE2-B和N330.试验结果表明,在没有表面活性剂的前提下,对碳纳米管进行声振处理并不能改善其混炼时的分散度,因此,U-CNT和S-CNT填充胶料的性能没有明显区别.