改性芳綸漿粕填充FKM/HNBR合金彈性體的硫化及力學性能研究

謝巍，夏茹，2，3，章于川，2，錢家盛，2，3，陳鵬，3，曹明，3，楊斌，3，伍斌

(1.安徽大學 化學化工學院，安徽 合肥 230601；2.安徽省高性能橡膠材料及制品重點實驗室，安徽 寧國 242300；3.綠色高分子材料安徽省重點實驗室，安徽 合肥 230601)

芳綸漿粕是通過聚苯二甲酰苯二胺(PPTA)原纖化得到的產品[1]，其化學結構規整且具有高度剛性，表面有豐富的毛羽，比表面積大，保留了PPTA優良的物理機械性能[2-3]，可以作為補強材料填充橡膠基體。但是其表面大量微纖相互纏結，在橡膠基體中分散性較差[4]。通過在芳綸漿粕表面引入活性基團，提高主干纖維粗糙度，可以改善其在橡膠基體的分散性和相容性，達到良好的增強效果[5-6]。

本文選擇FKM和HNBR作為共混膠基體，通過CaCl2/多巴胺溶液改性芳綸漿粕，以兩種獨立的硫化體系通過分步加工工藝制備得到DOPA@PPTA/FKM/HNBR合金彈性體。探究了改性芳綸漿粕對合金彈性體的硫化特性及力學性能影響。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

氟橡膠(牌號F246)；氫化丁腈橡膠(牌號TherbanA3406)；芳綸漿粕(牌號HP-100)；MgO、Ca(OH)2、ZnO、硬脂酸、雙酚AF、TOTM、HZMMA、BPP、BIBP和TAIC均為工業品。

XK-160A型開放式煉膠機；QLB-350型平板硫化機；RPA-8000橡膠加工分析儀；LX-A型橡膠硬度計；UMT-2000型拉伸試驗機；Smart-lab型X射線衍射儀；TG-1200型熱重分析儀；ESCALAB 250 Xi X射線光電能譜儀。

1.2 基本配方

FKM+HNBR 100 phr，MgO 1.8 phr，Ca(OH)23.6 phr，硬脂酸0.4 phr，氧化鋅2.0 phr，TOTM 2.0 phr，HZMMA 2.0 phr，炭黑N990 20 phr，雙酚AF、BPP變量，BIBP、TAIC變量，芳綸漿粕變量。

1.3 試樣制備

1.3.1 多巴胺改性芳綸漿粕 芳綸漿粕加入丙酮超聲2 h，清洗烘干。加入質量分數5%的CaCl2/甲醇溶液，攪拌3 h后清洗烘干。配制濃度2.5 g/L多巴胺水溶液，加入Tris試劑調pH值至8.5。將處理芳綸漿粕加入，攪拌24 h，取出，清洗烘干，得到改性芳綸漿粕。……