在合成橡胶评定试验配方中采用炭黑和氧化锌品种的研究

2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典在合成橡胶评定试验配方中采用炭黑和氧化锌品种的研究StudyonUsingCarbonBlackandZnOinEvaluationExperimentalFormulaofSyntheticRubber邓毅、王定友、王成、张铭霖、夏春山DengYi,WangDingyou,WangCheng,ZhangMinglin，XiaChunshan中橡集团炭黑工业研究设计院ChinaCarbonBlackInstitute2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典主要内容Maincontent1、前言Introduction2、实验Experiments3、结果与讨论Resultsanddiscussions4、结论Conclusions2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典1、前言Introduction1.ASTMD1765IRB7#、IRB7#2.中国研制IRC4#。ChineseIRC4#A.本文涉及两个标准参比炭黑Twostandardreferencecarbonblack2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典B.三个标准Threestandards1.ISO2322：1996《丁苯胶(SBR)乳液和溶液聚合型评定方法》ISO2322:1996(Styrene-ButadieneRubber(SBR)—Emulsion-andsolution-polymerizedtypes—Evaluationprocedures)2.ISO2476：1996《顺丁橡胶(BR)溶液聚合型评定方法》ISO2476:1996(ButadieneRubber–SolutionPolymerizedTypes-EvaluationProcedures)3.ASTMD3192-05《炭黑在天然橡胶中的鉴定方法》ASTMD3192-05(TestMethodsforCarbonBlackEvaluationinNaturalRubber)2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典C.实验目的Purposeoftheexperiment1.对比测试两种标准参比炭黑在丁苯胶(SBR)1500、顺丁橡胶(BR)9000和天然橡胶NR中的物理机械性能。TocarryoutcomparisontestonphysicalandmechanicalpropertiesoftwokindsofreferencecarbonblackinSBR1500、BR9000andNR.2.研究橡胶专用ZnO和分析纯ZnO在合成胶胶料中的作用ThefunctionofdifferentkindsofZnOinsyntheticrubbercompound.2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典D.中国标准参比炭黑IRC4#的研制ThemanufactureofchinesereferencecarbonblackIRC4#标准参比炭黑是对炭黑产品质量和合成橡胶质量进行检验时采用的标准物质，当前国际标准参比炭黑采用的是ASTMD1765IRB7（以下简称IRB7#）。为适应国内大量使用标准参比炭黑的需求，中国国家炭黑质检中心研制生产了中国标准参比炭黑，即GB/T9578标准参比炭黑4（以下简称IRC4#）。2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典2实验Experiments2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典2.1实验设备ExperimentalequipmentΦ150炼胶机：广东湛江橡塑机械厂生产；63吨平板硫化机：浙江湖州宏川橡塑机械厂生产；微机控制电子拉力试验机：深圳市新三思材料检测有限公司2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典2.2实验材料Experimentalmaterials标准参比炭黑IRB7＃从美国进口;IRB7＃,ASTMreferencecarbonblackisimportedfromUSAIRC4#由国家炭黑质量监督检验中心生产;IRC4#,domesticstandardreferencecarbonblackisproducedbyNationalCarbonBlackQualitySupervisionandInspectionCenter丁苯胶(SBR)1500为吉化公司生产;(SBR)1500isproducedbyJilinBranchofPertrochina,2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典顺丁橡胶(BR)9000为新疆独山子公司生产;(BR)9000isproducedbyXinjiangDushanziCo.,Ltd天然胶为云南产1#烟片胶。naturalrubberis1#smokesheetrubberproducedinYunnan.分析纯ZnO采用成都金山化学试剂有限公司生产的产品（批号090412）。AnalyticalreagentZnOisproducedbyChengduJinshanChemicalReagentPlant(BatchNo.090412).其余试验用一般性材料均为市售商品。Otherexperimentalmaterialsaregenerallycommerciallyavailable.2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典2.3实验配方Experimentalformula实验时，采用三个配方:ISO2322：1996国际标准《丁苯胶(SBR)乳液和溶液聚合型评定方法》，ISO2322：1996BR9000采用国际标准ISO2476：1996《顺丁橡胶(BR)溶液聚合型评定方法》，ISO2476：1996ASTMD3192-05《炭黑在天然橡胶中的鉴定方法》。ASTMD3192-052010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典2.4测试项目Testitems测试IRB7＃、IRC4#在SBR1500、BR9000和NR中物理机械性能主要包括：拉伸强度、300%定伸应力、拉断伸长率。测试样品时采用6平行试验法.ThePhysicalandmechanicalpropertiesofIRB7＃andIRC4#mainlyincludetensilestrength,stressat300%elongationandbreakatelongationinSBR-1500,BR-9000andnaturalrubberaretested.Testsamplesare6paralleltests.2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典由于有部分实验室在进行合成胶物理机械性能测试时，未使用橡胶专用ZnO，而是使用分析纯ZnO，本次实验同时研究了这两种ZnO对橡胶物理机械性能的影响。analyticalreagentZnOandspecialZnOforrubber2.5不同品种ZnO对橡胶物理机械性能的影响StudyonimpactofdifferentZnOonphysicalandmechanicalpropertiesofrubber2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典3.结果与讨论Resultsanddiscussions2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典3.1IRB7和IRC4测试结果TestresultsofofIRB7andIRC4表1IRB7和IRC4化学基本性质的测试结果Table1TestresultsofChemistrybasicpropertiesofIRB7andIRC4测试项目Testitem吸碘值IodineadsorptionDBPCDBPCTAB着色强度TintNSASTSA（g/kg）(10-5m3/kg)(10-5m3/kg)(103m2/kg)(%)(103m2/kg)(103m2/kg)平均值AveragevalueIRB780.73102.3887.9782.22107.7379.0273.08IRC480.53102.6285.4577.00100.3376.5071.73IRB7－IRC40.2-0.242.525.227.42.521.352010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典表2IRB7和IRC4在SBR1500中的测试值Table2ThetestvalueofIRB7andIRC4inSBR1500测试项目Testitem拉伸强度Tensilestrength,拉断伸长率Elongationatbreak,300%定伸应力Stressat300%elongation,(MPa)(%)(,MPa)硫化时间minVulcanizingtime253550253550253550平均值AveragevalueIRB729.629.430.14293953912021.622.4IRC428.9729.1329.3544441640219.0520.5221.35IRB7－IRC40.630.270.75-15-21-110.951.081.052010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典测试项目Testitem拉伸强度Tensilestrength,拉断伸长率Elongationatbreak,300%定伸应力Stressat300%elongation,(MPa)(%)(,MPa)硫化时间minVulcanizingtime253550253550253550平均值AveragevalueIRB716.5315.4515.6843940440110.1510.5210.38IRC415.6815.0715.2342940241110.0010.3310.05IRB7－IRC40.850.380.45102-100.150.190.33表3IRB7和IRC4在BR9000中的测试值Table3ThetestvalueofIRB7andIRC4inBR90002010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典表4IRB7和IRC4在NR中的测试结果Table4ThetestvalueofIRB7andIRC4inNR测试项目Testitem拉伸强度Tensilestrength,(MPa)拉断伸长率Elongationatbreak,(%)300%定伸应力Stressat300%elongation,(MPa)硫化时间minVulcanizingtime303030平均值AveragevalueIRB725.343416.9IRC424.6743316.75IRB7－IRC40.6310.152010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典标准参比炭黑IRB7#和IRC4#测试值比较StandardreferenceblackIRB7#andIRC4#Comparison1.IRB7#和IRC4#的化学基本性能测试值相近，都具有较高的稳定性，都适合做标准参比炭黑使用。TestvalueforbasicchemicalpropertiesofIRB7#andIRC4#issimilar.Botharehighlystableandsuitabletobeusedasstandardreferencecarbonblack.2010年中国炭黑展望会暨中国炭黑工业60周年庆典2.IRB7#和IRC4#在SBR1500、BR9000和NR中的测试值相近，都具有较高的稳定性，都适合在合成胶中作质量鉴定用标准参比炭黑。TestvalueofIRB7#和IRC4#inSBR1500,BR9000andNRissimilar.Botharehighlystableandsuitabletobeusedasstandardreferencecarbonblackinqualityevaluationofsyntheticrubber.3.在同等试验条件下，IRC4#填