红外光谱法研究炭黑N234与橡胶的相互作用

丁文丽，曹翠玲，王小菊，王 超，吴爱芹，刘爱芹

（1.思通检测技术有限公司，山东 青岛 266045；2.怡维怡橡胶研究院有限公司，山东 青岛 266045）

在橡胶中加入填料可以改善胶料的加工性能，提高成品性能，延长成品使用寿命，降低生产成本。炭黑是橡胶工业的主要补强剂，其通过与橡胶形成结合胶来提高胶料的物理性能[1]。炭黑与橡胶的相互作用对轮胎的滚动阻力、生热、耐磨性能和抗湿滑性能等有一定的影响[2]。目前广泛接受的橡胶补强理论有结合胶理论、分子链滑动理论、填料网络理论、炭黑表面结构理论及范德华网络理论[3]。

现在表征炭黑与橡胶相互作用的测试方法有结合胶法、溶胀指数法、核磁共振光谱法等。结合胶法测试未硫化填充胶中不能被橡胶良溶剂抽提出来的橡胶（结合胶）含量，作为与填料-聚合物相互作用有关的填料表面活性的度量[3]；溶胀指数法反映硫化胶的交联密度[4]；核磁共振光谱法利用H-NMR弛豫表征胶料的交联密度[5]。红外光谱法作为实验室常用的测试方法，在炭黑与橡胶相互作用研究中的应用较少。刘莉等[6]用红外光谱法研究天然橡胶（NR）、顺丁橡胶（BR）、丁苯橡胶（SBR）、丁腈橡胶（NBR）与炭黑之间的作用，利用加入炭黑后橡胶基团特征峰红移（向低波数方向移动）表征炭黑与橡胶的相互作用，红移程度越大，炭黑与橡胶的相互作用越强。

本工作通过分析加入不同用量炭黑N234的NR，BR，SBR及其并用胶的红外光谱红移情况，探讨炭黑N234与橡胶的相互作用。

1 实验

1.1 主要原材料

NR，BR，溶聚SBR（SSBR）、乳聚SBR（ESBR）和炭黑N234均为市售产品。……