疏水改性淀粉／丁苯胶复合材料性能的研究

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1、张志磊等，琉水改性淀粉／T苯骏复合书l料性能的研究(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，山东青岛266042)摘要：采用苄基氯对淀粉进行疏水改性，制备疏水淀粉／丁苯胶复合材料并对其性能进行研究。结果表明，随着疏水淀粉加人量的增加，硫化和焦烧时间总体呈缩短趋势，复合材料的邵尔A型硬度、拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率都呈现上升趋势，DIN磨耗量减小；耐热空气老化性能有所下降。关键谒；复合材料；苄基疏水改性淀粉；丁苯橡胶；物理性能中圈分类号：TQ333．1文章编号；1009-797X(201O)10-000I一05文献标识码：BDOl：

2、10．3969／J．ISSN1009—797X，2010．10．001石化能源的短缺和环境污染等问题的日益剂RD、防老剂4010NA、氧化锌(ZnO)、硬脂严重，使得对天然可再生资源的研究成为当前酸、古马隆均为市售；氯化苄、氯化钠、氢氧的研究热点。淀粉作为一种广泛存在的天然资化钠、硫酸镁、硫酸钠、二硫化碳等均为市售源，在高分子材料方面越来越受到青睐。淀粉分析纯。填充碳链高聚物最大的障碍在于淀粉粒子上众1．2试验配方多的羟基使得淀粉粒子之间极易通过氢键团SBR100，氧化锌2．5，硬脂酸2，促进剂聚，同时众多的羟基使得淀粉粒子与非极性橡CZ

3、0．8，促进剂TMTD0．7，硫黄2，防老剂胶的极性特征差距较大。将淀粉事先进行疏水4010NA1．5，防老~：／JRD1，古马隆5，环烷油处理，与氯化苄在碱催化的条件下可使淀粉进5，疏水淀粉变量，硅烷偶联剂KH550为疏水行醚化反应，淀粉粒子上由于苄基的存在具有淀粉的20％。一定的疏水性和亲油性。1．3主要设备与仪器本工作研究一种苄基疏水改性淀粉并考察160mm×320mm双辊筒开炼机，上海机其填充丁苯橡胶的基本物理性能，以期为淀粉械技术研究所产品；100t平板硫化机，深圳佳在高分子材料方面的实际应用提高参考。(注：鑫电子设备科技有限公

4、司产品；GT—M2000-A本文所说的疏水淀粉HMS即上述苄基疏水改性无转子硫化仪、AI一7000M电子拉力机、GT一淀粉)7012一A磨耗试验机，中国台湾高铁科技股份有限公司产品；橡胶硬度计和橡胶厚度计，上海1实验电影机械厂产品；；中击弹性实验机，上海化工1．1主要原材料机修四厂产品。SBR，兰州石化有限公司产品；淀粉，吉林大成特种玉米淀粉股份有限公司产品；硅烷作者简介：张志磊(1982一)，男，青岛科技大学在读偶联剂KH550，南京曙光化工集团有限公司产研究生，专业方向为高分子材料合成、加工及改性。品；硫磺、促进剂CZ、促进剂TMTD

5、、防老收稿日期：2010-03—172010年第36卷·1·CHINARUBBER／PLASTICSTECHNOL0GYANDEQUlPMENT1．4试样制备2．2硫化特性1．4．1淀粉的疏水改性疏水淀粉对丁苯胶硫化特性的影响见表1。苄基疏水淀粉的实验室制备采用Ki—YulCho等⋯提供的方法，将100g无水Na2SO和表1不同疏水淀粉填充量的丁苯混炼胶的硫化特性5gNaOH分散在50℃、50ml蒸馏水中。将100g干淀粉加入上述溶液中，加热至65℃搅拌分散，待分散均匀后加入苄基氯反应10h。NaSO的作用是防止淀粉在碱的作用下过度膨胀使

6、体系黏度突增。反应结束后用稀盐酸溶液将体系PH值调至6，将淀粉过滤，先用蒸馏水洗5次，然后用95％乙醇洗1次，40℃烘8h，由表1数据可知，当混炼胶中加入疏水改粉碎过300目筛。这种方法疏水淀粉的取代率可性淀粉后，混炼胶的焦烧时间缩短。尤其是当达0．12。加入的疏水改性淀粉量不大(5～20份)时，焦1．4．2试样的制各烧时间缩短的幅度非常大，并且呈现出随疏水先将粉末状SBR在开炼机上压片，由于淀改性淀粉填充量增加，焦烧时间缩短的趋势。粉较难分散，因此先加入淀粉和偶联剂翻练打可以肯定的是，疏水改性淀粉的加人，对混3次三角包，偶联剂的量为淀粉

7、的20％。待分散炼胶的加工安全性影响较大。疏水改性淀粉加均匀依次加入配合剂，翻练，薄通下片。在平入后，混炼胶的正硫化时间也有所减少，这说板硫化机上将试样进行硫化(160℃)。明疏水淀粉的加入可以缩短硫化时间。可以看1．5性能测试到，无论是焦烧时间还是正硫化时间，当疏水胶料各项性能按照相应国家标准进行测试。淀粉的填充量较大时，混炼胶较之未填充时变化不大。ML值随疏水淀粉填充量的增加总体2结果与讨论呈现增大的趋势，说明混炼胶强度有所增加，2．1苄基疏水改性淀粉的红外分析对丁苯胶来说，加工性能有所下降。另外，疏由红外图谱图1可以看出3301cm

8、处的水淀粉加人后MH—ML值均小于未填充的混炼羟基振动吸收峰显著减弱，并且产生位移，而胶，这在一定程度上反映了疏水淀粉的加入降1492cm和1457cm处的两重峰，在2000～低了硫化胶的交联