环氧天然橡胶接枝改性白炭黑的研究
刘吉文．许海燕。吴驰飞。
（华东理工大学材料科学与工程学院高分子合金研究室，上海２００２３７）摘要：对使用非硅烷偶联剂改性的白炭黑在天然橡胶中的应用进行了研究，提出了一种新的白炭黑改性方法。基于白炭黑硅羟基与环氧基团的反应性，在ＨＡＡＫＥ内利用高温高剪切作用，实现了环氧天然橡胶对白炭黑的固态原位接枝，制备出了高分散，增强性能优异的疏水型白炭黑。利用ＤＳＣ测试结果确定了环氧天然橡胶与白炭黑的反应温度。ＦＴ—ＩＲ结果表明，环氧天然橡胶与白炭黑确实发生了反应． 关键词：白炭黑；环氧天然橡胶Ｉ改性
白炭黑作为在橡胶中增强性最好的白无机填料已经广泛应用于各种橡胶制品中，但是，白炭黑用于补强橡胶时，因其极性较强，存在加工困难，补强性能差的问题［１］。为了改善白炭黑的加工性能和补强性能，人们进行了大量的有关白炭黑表面改性的探索。当前，对于白炭黑改性的研究，最多的是使用双官能团的硅烷偶联剂。如硅烷ＴＥＳＰＴ、硅烷ＴＥＳＰＤ、硅烷ＮＸＴ等，已经被广泛应用于白炭黑填充的橡胶体系。这类偶联剂虽能降低含白炭黑胶料的牯度并改善加工性能，提高硫化胶的力学性能，
但也存在着要严格控温，混炼时间长，需要３—６段的混炼，胶料气孔率较高等问题，而且容易出现胶料焦烧产生次品等缺陷［２矗］。所以，寻非硅烷偶联剂改性白炭黑的方法具有十分重要的意义。
本文提出了一种聚合物接枝改性白炭黑的新方法：选取能与白炭黑形成共价键的环氧天然橡胶为改性剂，在ＨＡＡＫＥ流变仪内，利用高温高剪切作用实现环氧天然橡胶对白炭黑的固态原位接枝改性。并分别进行了ＤＳＣ、ＦＴ—ＩＲ以及ＴＧＡ测试分析。
１实验部分
猪食槽
１．１实验原料
环模白炭黑（Ｓｉｌ）：Ｓｉｌｌ７０，比表面积１７０ｍ２／ｇ，上海久琛精细化工有限公司提供；环氧天然橡胶（ＥＮＲ）：环氧度５０％，农业部天然橡胶加工重点
作者简介：吴驰飞，男，教授，从事的研究领域为高分子物理和高分子材料、复合材料及纺织、化工．开放实验室提。
冰雕模具１．２ＥＮＲ改性白炭黑的制备
汽轮机凝汽器>智能防盗窗
自炭黑在１００℃下干燥２４ｈ，然后按一定比例（质量百分比）称取白炭黑和ＥＮＲ，在Ｈａａｋｅ转矩流变仪中制备环氧天然橡胶改性的白炭黑。具体步骤如下：
先将ＨＡＡＫＥ流变仪升温至１７０℃，然后投人ＥＮＲ，１ｍｉｎ后投入白炭黑，１５ｍｉｎ后出料，即制得ＥＮＲ改性白炭黑（Ｇ—Ｓｉｌ）。
１．３表征
１．３．１ＤＳＣ分析
利用差示扫描量热仪（ＤＳＣ）分析白炭黑与ＥＮＲ的反应，确定对白炭黑进行改性的适宜温度。所用ＤＳＣ为德国Ｎｅｔｚｃｈ公司的ＰＣ２００ＤＳＣ，由常温到２５０℃的范围内进行扫描，升温速率为１０℃／ｍｉｎ。
１．３．２ＦＴ—ＩＲ测试
鹰眼监控系统
ＦＴ—ＩＲ图谱是用Ｐｅｒｋｉｎ—Ｅｌｍｅｒ公司生产的Ｐａｒａｇｏｎｌ０００型红外光谱仪测定的。采用透射模式，白炭黑与溴化钾按１：１００的比例研磨，压片后测试。
１．３．３ＴＧＡ测试
白炭黑的热重曲线是用美国Ｐｅｒｋｉｎ—Ｅｌｍｅｒ公司的ＴＧＡ７热重分析仪测定。测定范围从室温到８００℃，升温速率为１０＂Ｃ／ｍｉｎ，通氮气保护。
２结果与讨论
２．１ＤＳＣ分析
据文献报道，白炭黑表面的硅羟基呈酸性，羟
基氢原子有较强的正电性，能够与环氧基团发生
