尼龙与天然橡胶的粘合剂？
请教尼龙与天橡胶粘合剂固化时间有多长
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橡胶工业l 994年第41卷尼龙和聚酯短纤维新预处理方法及其对复合材料性能影响√张立群周彦豪李东红者东梅陆熙瑜黄毅张宇东～——(北京化工学院．100029) ．矽D．摘要X’,t~Jt、聚酯短奸维几种疆处理方法进行比较和优化提出种新、有效短野维预处理方法分析出较了预处理方法对尼龙、聚酯短纤维胶料分散度、长度保持率混炼功率、物理性能及溶胀性能影响．认采用新疆处理方法处理短奸维．其复台材料各项性能均佳．短纤维与橡胶问获得较好粘合效同时提出用朴强园子来定量评价疆处理效及粘合效方法关-调；攀复合材料坚法t粘舍性穰琅．滞鲁体砰堆1 前言短纤维真正应用于橡胶制品生产始于70年代目前短纤维橡胶复合材料(英文缩写SFRC)几乎应用于所有橡胶制品生产我国也已V带、无级变速带、输水胶管、吸引胶管和矿工帽等制品应用并取得了较大进展自从短纤维开始橡胶制品应用人们对短纤维预处理技术进行了断探索对短纤维进行预处理有效增强短纤维与橡胶间粘合改善短纤维橡胶分散性能提高纤维混炼长度保持率等目前已经商品化预处理短纤维主要美国Santoweb系列短纤维(国外sFRc制品生产厂家大都采用国引进SFRC 生产技术时外方般也要求使用其价格3250美元／吨)我国已于1 992年通过了由石化总公司鉴定预处理短纤维共沉胶技术：本项工作通过对共沉胶等预处理方法进行比较．提出种新短纤维预处理方法并同Santoweb—D 短纤维进行了对比同时提出用补强园子来定量评价预处理效和粘．．箍霉呈学院材料科学工程系5l9合水平概念2 实验2．1 原材料生胶：国产天橡胶烟片1 (NR)、氯丁橡胶IZO(CR)、丁苯橡胶15o0(SBR)短纤维用尼龙长丝(直径20~m)和聚酯长丝(直径23 m)切割成357ram 长饷短纤维}San—toweb—D 由美国孟山都公司提供(其长径比130)短纤维处理剂；液体w 粘合剂(自制)；20 PR粘台剂由2o Pexul即26双(24二羟基苯基甲基)4氯苯酚氨水溶液与30 RFL配得；天胶乳；氯丁胶乳；丁苯胶乳；粘合剂RS／RH(2．7／6．4)}直粘剂H／R／H(1．6／2．5／5)2．2 配方①SBR 100,氧化锌5；硬脂酸2；促进剂D 0．5；促进剂DM 1．5；防老剂RD 1．0；硫黄2；纯短纤维20②CR 100’氧化锌5；硬脂酸0．5；氧化镁4；纯短纤维20③NR 100 1氧化锌5；硬脂酸2；促维普资讯http://www.cqvip.com 第3期张立群等．尼龙和聚酯短纤维新预处理方法及其对复合材料性能影响133 进剂NOBS 0．7；促进剂DM 0·9；防老剂RD 1．5；石蜡1．5；硫黄2．1；纯短纤维20 2．3 短纤维预处理方法短纤维预处理方法有：L法、LB法、LF 法(分别胶乳、腔乳加固体粘合剂、胶乳加液体粘合剂采用共沉胶技术处理)、混炼时直接加粘舍剂法、D法(新预处理方法处理时辅料、粘合剂、短纤维等特别处理器处理6rain取出干燥即得均匀粒状预处理短纤维) 用D法处理尼龙短纤维时采用w 粘合剂处理聚酯短纤维时采用PR 粘合剂具体实施方法见参考文献l 22．4 加工工艺使短纤维能够分散均匀混炼时先短纤维加入具有定塑性值生胶再加入其配合剂取向时0．5ram 辊距下混炼胶薄通1ram 辊距下对折贴合再2ram 辊距下对折下片图l所示L T．L T．图1 试样取向示意图(虚线纤维方向) 2．5 纤维分散度测定混炼过程随机取混炼胶0．5g置于聚酯薄膜间热压机上(100~C)热压1 rain (压力4．9MPa)观测热压胶片纤维微团数和平均尺寸此表征纤维分散度微团尺寸越小数越少表明分散程度越好2．6 纤维长度保持率测定混炼胶甲苯溶剂浸泡48 h涂于载玻片上读数显微镜下观测100根纤维长度即得短纤维长度保持率数值2．7 混炼特性测试用Brabender塑性计测定短纤维混炼胶料混炼特性2．8 拉伸性能测试、用补强因子B定量评价预处理效和界面粘合水平其物理意义预处理前定体积分数纤维试样拉伸强度差值计算方法下：B = (d2乱)／( f× 100) 式B——补强因子MPa；dz——预处理短纤维SFRC(L向)拉伸强度MPa；——未预处理短纤维SFRC(L向) 拉伸强度MPa；——纤维体积百分数处理与未处理短纤维品种、规格、用量、基质配方必须致根据实验结用量20g纤维／10og生胶时评价结较靠2．9 溶胀性能测试室温下硫化胶试样浸泡于纯甲苯溶液(CR、SBR浸泡72 hNR浸泡24 h)用线性溶胀率蜀和周长溶胀率E 来表征SFRC抗溶胀能力E．和丘越小表明硫化胶抗溶胀能力越强3 结与讨论3．1 预处理方法对短纤维分散程度影响各种预处理方法对短纤维胶料分散状况影响见表1和2从表1看出由于聚酯纤维极性小模量高易弯曲因此未经处理聚酯短纤维普资讯http://www.cqvip.com 橡胶工业ls94年第【卷表l 聚醅短纤维-OR体系纤维分散程度分——堕注t聚醣短纤维长度3ram 表2 尼龙短纤维NR逑迪宋*分散程度注-尼龙短纤维长度5mm 维易分散采用D法和L法处理由于增加了纤维之间作用力因而分散性要差些允许混炼时间内仍能完全分散从表2看出由于尼龙短纤维极性大弯曲模量低容易缠绕结团因此耒处理尼龙短纤维NR分散性差尼龙短纤维经L法处理由于纤维表面胶膜硬度大能改善分散状况而经D法处理纤维表面层较柔软并有隔离剂作用故分散性有明显改善Santoweb—短纤维极性较强CR则D法处理尼龙短纤维分散效理想3．2 预处理方法对混炼功率影响尼龙NR 体系和聚酯CR 体系Brabender混炼功率曲线见图2(温度70℃转速1Or／rain)从图2看出未处理尼龙体系混炼功率大体系均化困难L法尼龙体系混炼功率虽稍低些均化时间仍长D法处理尼龙体系混炼功率低也易分散均匀D法聚酯体系混炼功率高未处理聚酯体系次之L法聚酯体系稍低于未处理聚酯体系几种预处理短纤维SFRC混炼功率曲线规律同其分散程度基本上致时间=in 国2 预处理方法对SFRC 混炼功率影响卜未处理#2L{击处理l 3D法处理# a尼龙NR体系橐醣cR体系3．3 预处理方法对短纤维长度保持率影响短纤维终长径比决定SFRC物理性能重要因素加工过程短纤维受强烈剪切和拉伸作用力产生断裂从而使初长径比减小各种预处理方法尼龙、聚酯短纤维2～5mm(短纤维补强长度范围)长度保持率图3所示从图3看出L法处理尼龙和未处理尼龙长度保持率都低于D法处理尼龙因D法尼龙表面有较柔软处理剂薄膜保护并且混炼分散所需时间短缘故聚酯短纤维长度保持率较高受处理方法影响较小与前维普资讯http://www.cqvip.com 第3期张立群等．尼龙l翮受酯短坪维新预处理方法及其对复合坷料性能影哺人研究结相致其原因于聚酯短纤维弯曲模量较高围3 各种憎处理方法短纤维2～5删长度保持牢(短纤维愿长Smm) 1未处理I 2L法处理I 3D法处理3．4 预处理方法对物理性能影响同预处理方法对SFRC物理性能影响见表345所示从表3看出加入尼龙短纤维管否预处理都能显著提高NR 裹3 预处理方法对短纤维-NR复合材料物理性能影响(试样取向L向) 注尼龙和橐醣短纤雏长度均5m直粘剂RS／SFRC20 定伸应力和撕裂强度栗用L法处理由于尼龙短纤维分散性和与基质粘合性均未改善因此其SFRC拉伸强度提高甚小补强因子也小而用D法处理明显提高了尼龙短纤维与基质间粘合力和分散程度故其SFRC补强因子大物理性能佳加入直粘剂其补强因子也有较大提高说明直粘剂RS／RH对尼龙短纤维确有提高粘合效作用衰4 憎处理方法对短纤维·CR复合材料物理性能影响(试样取向L向) 2o 定拉伸补强扯断伸撕裂预处理方法伸应力强度因子长率强度M Pa MPa MPa kN／m 注尼龙短纤雏长度5∞．聚醣短奸维长度3mm从表4看出经D法处理聚酯短纤维SFRC补强因子较各处理法高加入．哥辕毯：异维普资讯http://www.cqvip.com 橡胶工业1994年第41卷直粘剂H／R／H 使补强因子进步提高说明D法处理聚酯短纤维PR粘台剂与直粘剂H／R／H发生了明显协同效应L法、LB法、LF法处理聚酯短纤维SFRC补强因子都负值由于氯丁胶乳杂质难清除干净从而恶化了基质性能所致另外共沉处理时粘台剂流失造成粘合剂佳配比失调因此我们认对于天胶乳和氯丁胶乳适于采用共沉胶技术处理短纤维衰5 预处理方法对短纤箍-sBR复合材料物理性能影响(试样取向L向) 2O 定拉伸补强扯断伸撕裂处理方法伸应力强度园子长率强度MPa 枷Pa MPa kN*m 注尼龙和褒酯檀纾维长度均from 从表5看出L法、LB法处理短纤维都有定效与前人研究结相符D法处理尼龙、聚酯短纤维补强因子大上述试验表明尼龙和聚酯短纤维经过良好处理与Santoweb 相比SFRC物理性能都高出许多对于同种短纤维(尼龙短纤维)经过同种方法(D法)处理同基质补强因子同说明其与基质问粘合效取决于基质类型聚酯短纤维经D法处理解决了其易粘台问题故其SFRC补强因子和物理性能均有明显提高3．5 预处理方法对溶胀性能影响SFRC具有强抗溶胀能力并且具有溶胀各向异性限于篇幅仅尼龙短纤维SFRC例进行讨论预处理方法对尼龙SFRC溶胀性能影响见表6从表6看出D 法处理尼龙SFRC 点和E 都小说明D法处理尼龙短纤维与基质间产生了较大粘合力从而有效地限制了基质溶胀变形尼龙-CRSFRCE．0说明短纤维取向方向上SFRC 发生溶胀点对于耐油制品来说非常有益衰6 预处理方法对尼龙短纤箍SFRC 溶胀性能影响注尼龙短纤维长度5ram4 结论(1)采用D处理法对短纤维进行预处理显著改善短纤维与基质间粘台效及其基质分散性同时提高短纤维长度保持率D法对聚酯短纤维处理效较好维普资讯http://www.cqvip.com 第3期张立群等
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1楼
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