炭黑母炼胶的湿法制备工艺及性能研究.doc



炭黑母炼胶的湿法制备工艺及性能研究
刘海1，王启宝1，杨玉芬2，盖国胜2**
（1.中国矿业大学（北京），化学与环境工程学院，北京100083；
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2.清华大学材料科学与工程系粉体工程研究室，北京100084）
摘要：通过以天然胶乳为原料，和经胶体磨分散制备的炭黑N330填料浆共混合，后过筛、
脱水、干燥，制得炭黑母炼胶。研究了炭黑N330的分散性及其母炼胶硫化后的试样
（WET-CMB）的力学性能。结果表明，使用胶体磨分散后的填料浆中炭黑N330粒度分布
集中，颗粒均匀。经SEM分析，其硫化胶的拉伸断面基本无空穴，炭黑分散均匀。与传统
干法母炼胶硫化后的试样（DRY-CMB）相比，力学性能相近，耐老化性较好。炭黑填充量
为60phr时，磨耗指数达最大值，耐磨性能显著得到改善。
关键词：炭黑N330；天然胶乳；胶体磨；力学性能
中图分类号：TQ330

Theresearchonpropertiesandwetpreparationprocessof
carbonblackmasterbatch
LIUHai1,WANGQibao1,YANGYufen2,GAIGuosheng2
(1.SchoolofChemistryandEnvironmentalEngineering,ChinaUniversityofMiningand
Technology(Beijing),Beijing100083;
2.DepartmentofMateritalsScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084)
Abstract:ThecarbonblackmasterbatchwaspreparedwithNRlatexasrawmaterial,blendingCB
slurrythroughcolloidmilldispersion,afterscreening,washing,dehydrating,drying.Westudythe
dispersionofN330andthemechanicalpropertyofcarbonblackvulcanizedmasterbatch
(WET-CMB).Theresultshowsthat，thedispersionofcarbonblackN330,usingcolloidmill,
concentratedgrainsizedistribution,particleuniformity.BySEManalysis,itsbasicallynoholeon
vulcanizedrubber’stensilesection,carbonblackdispersionisuniform.Comparedwithtraditional
dryvulcanizedmasterbatch（DRY-CMB）,mechanicalpropertieshaslittledifference,ageing
resistancewasgood.Whencarbonblackfilledquantitywas60phr,theabrasionindexreached
maximum,significantlyimprovedwearresistance.
Keywords:carbonblackN330;NRlatex;colloidmill;mechanicalproperties

0引言
橡胶工业传统的混炼工艺生成效率低，劳动强度大，操作不安全；混炼时存在炭黑飞扬
损失大，污染环境，分散不均匀等不足[1]。混炼阶段除了材料基本的物理变化及有时发生的
一些化学反应,最主要的作用还是将填料和其它成分吃入、分散和分布在聚合物中。传统上,
多是通过填料与固体橡胶或颗粒料的分批混炼或连续混炼来实现,即干法混炼。
本文针对性的研究了一种湿法母炼胶的制备工艺，并和传统干法母炼胶的力学性能做了
对比。通过胶体磨先将炭黑与蒸馏水混合成填料浆后，再与破乳后的天然胶乳高速搅拌下得
到母炼胶悬浮液，过筛，脱水，干燥后得炭黑母炼胶。此过程不加任何表面活性剂。胶体磨
[2]

其中一个高速旋转，另一个静止，被加工物料通过本身的重量或加压产生向下的螺旋冲击力，
透过定、转齿之间的间隙时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动、高速旋涡等物理作用，

作者简介：刘海，（1985-），男，在读研究生，主要研究方向：化学工艺。
通信联系人：王启宝，（1966-），男，教授，博士生导师，主要研究方向：无机非金属材料，精细化学品
化学，有