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硅烷偶聯劑A-171濕法改性白炭黑及其應用
編輯:龍凱化工  來源:www.bmbpsc.com  發表時間:2018-6-19

  白炭黑即無定形二氧化硅具有質地輕、耐高溫、化學穩定性好等特點,作為一種重要的無機化工產品,主要應用于橡膠、吸附劑、涂料、藥物、功能材料等領域。傳統工藝生產的白炭黑,由于表面存在大量的硅羥基而具有親水性,不能很好地分散在橡膠膠料中,使得補強性較差。對白炭黑進行表面改性,降低其表面硅羥基含量,提高其疏水性及在橡膠中的補強性已成為近年來研究熱點。

  以硅烷偶聯劑A-171( 乙烯基三甲氧基硅烷) 為改性劑對白炭黑進行表面改性,并將改性白炭黑用作丁苯橡膠補強劑,改善了橡膠的加工性能,縮短了硫化時間,提升了橡膠的耐磨性和力學性能。

  改性時間為90min,pH為2.8,改性劑質量分數為2.6%,采用單因素試驗法考察改性溫度對白炭黑性能的影響,白炭黑的活化度隨溫度的升高而增加,90℃達到最高值;白炭黑表面羥基數隨溫度的升高不斷減少,90℃達到最低值。反應溫度過低,反應速度慢;反應溫度過高,加劇了硅烷偶聯劑A-171水解羥基間的自聚,使得改性效果變差。改性效果與硅烷偶聯劑在體系中水解及縮聚發應有關。硅烷偶聯劑處在弱酸或中性體系中,硅烷偶聯劑水解產物縮合速度比較快而形成多聚物,導致與白炭黑表面羥基作用的活性下降。酸性過大,硅烷偶聯劑A-171的水解速率較慢。pH為2.5時,硅烷偶聯劑A-171的水解速率較快,而縮合反應較慢,從而對白炭黑表面羥基改性效果最好。

  白炭黑的活化度隨硅烷偶聯劑A-171質量分數的增加而提高,硅烷偶聯劑A-171質量分數為3%時達到最高值;白炭黑表面羥基數隨A-171質量分數的增加而減少,硅烷偶聯劑A-171質量分數為3.0%時達到最低值。這是由于改性劑質量分數較小時,反應不充分,活化度低,白炭黑表面羥基數多。偶聯劑A-171質量分數為3%時,白炭黑表面活性羥基已基本轉化,再增加硅烷偶聯劑A-171質量分數,白炭黑活化度與表面羥基基本保持不變。因此,適宜改性劑質量分數為3%。將白炭黑進行煉膠實驗,橡膠的門尼黏度、體積磨耗、硫化時間隨著硅烷偶聯劑A-171質量分數的增加逐漸降低而后趨于平穩,拉伸強度、定伸應力等力學性能呈先增大后減小的趨勢,在硅烷偶聯劑A-171質量分數為3.0% 時最大。

  乙烯基硅烷A-171 http://www.bmbpsc.com/ShowProducts/?132-1.html