偶联剂改性补强填充剂及其在橡胶中的应用研究

李祥婷，宋学超，孙阿超

（1.青岛黑猫炭黑科技有限责任公司，山东 青岛 266042；2.青岛市产品质量监督检验研究院，山东 青岛 266101）

为提高橡胶材料的性能，使其功能化，并降低产品成本，可在其中添加大量补强填充剂，如业界广泛采用炭黑和白炭黑来改善橡胶复合材料的综合性能。然而补强填充剂粒子之间的自聚作用较大，在橡胶中容易团聚导致分散不均匀；同时由于无机填充剂与橡胶有机材料在化学结构和物理形态上差异较大，二者之间的界面融合性很差，影响了橡胶材料的加工性能和使用性能，因而提高填充剂与橡胶基质之间的界面亲和性成为重要的研究课题。

为增强橡胶材料与补强填充剂的界面相互作用，常采用界面改性剂，如偶联剂对补强填充剂进行改性。偶联剂是指能改善无机物与有机物之间界面相容性的物质，其分子结构中存在性质截然不同的两个官能团：一个是可与无机填充剂发生反应形成化学键的官能团；另一个是与有机材料基体具备反应性的官能团。因此偶联剂被称作连接无机材料与有机基体的“分子桥”，通过反应生成柔性交联键，可增强橡胶与补强填充剂之间的结合，从而提高补强填充剂与橡胶的界面相容性，使橡胶分子所受应力更为均匀，有利于补强填充剂在橡胶基质中的分散，进而提高硫化胶的物理性能[1]。

偶联剂的种类繁多，通常按其核心元素分为硅烷类、钛酸酯类、铝酸化合物酯类、磷酸酯类、双金属化合物类等，硅烷类是开发最早、品种最多、应用较广的一类偶联剂。……