研究报告纳米碳酸钙对丁腈橡胶性能影响研究邹德荣，毛晓明，徐泽明，施树桥（上海新风化工研宄所，浙江湖州313002）为添加剂，对混炼工艺条件及纳米级和常规碳酸钙对腈橡胶性能的影响进行了研究。试验结果表明，纳米级碳酸钙可以大大提高腈橡胶的性能，不只作为增量填充剂，与常规碳酸钙的相容性比较好，但是在混炼过程中，必须充分加工以保证其在胶料中均匀分布。

　　户火箭发动机用橡胶胶粘剂盖：研究与应用ialElecfronicPubli容碳酸钙是广泛应用于橡胶塑料中的粉体添加剂，通常起到量填充剂的作用，即加制品体积，降低成本。随着纳米技术的快速发展和工程应用，可以将常规的碳酸钙粉碎到小于0.04“m的纳米级。诸多研究表明，当材料粒径达到纳米级时，其物理化学性能将发生飞跃性变化，其与其它材料微观之间的结合情况也会发生改变，从而引起宏观性能的变化。笔者以丁腈橡胶为配方的基体材料，选用纳米级碳酸钙和常规碳酸钙作为添加剂，通过宏观性能的测试与比较，研究了纳米级碳酸钙对丁腈橡胶性能的影响。

　　1试验部分1.1原材料和配方合成橡胶厂；CaC3：纳米级，一次粒径0.04um，工业级，湖州汇晶纳米碳酸钙有限公司；CaC3：化学纯，一次粒径50 ~10（Fm，上海泗联化工厂。

　　1.2试样制作C下烘干4h方可使用。先在开放式炼胶机上进行NBR和DOP的塑炼，有效塑炼时间达到30min后再进行混炼和薄通，薄通次数不少于25次，陈放1周后，轧出片子，制成2mm厚的试样。使用橡胶平板压机硫化，在硫化温度150°C、压强5MPa下，硫化3Qmin后，冷却至室温取出试样进行性能测试。

　　1.3性能测试试样力学性能（定伸应力、拉伸强度、伸长率）测试采用GB/T52898标准，裁成哑铃状，拉伸速度100mm/min，测试温度20C，测试设备是德国产instron45C5型电子材料拉伸机。邵氏硬度测试米标准。

　　2结果与讨论2.1纳米级碳酸钙对丁腈橡胶工艺性能的影响在配方试验过程中，如何保证纳米碳酸钙大量和均匀分散在丁腈橡胶中，这是一个比较困难的问题。由于碳酸钙粒径越小，其比表面积越大，表面能的大，粒子容易凝聚，与丁腈橡胶互相浸润的比表面积也就越大，因此对橡胶的浸润以及粒子的分散变得困难，尤其当碳酸钙添加量比较大时非常困难。试验中发现，常规碳酸钙的添加比较简单和容易，不仅添加量比较大，炼胶也比较并且分散均匀。纳米级碳酸钙添加比较困难，混炼时间比较长，通过断面观察和均匀性分析，其分散性比较差。因此在混炼和薄通时必须给予充分的剪切力，使凝聚的碳酸钙粒子打开，并长时间的存放，使其产生充分的迁移。在试验中，采用二段法塑炼、大量降低丁腈橡胶分子链、提高丁腈橡胶分子的活性、增加薄通次数、延长存放时间等技术措施，具体工艺状况见表1.表1数据所示，随着存放时间和薄通次数的增加，纳米级碳酸钙的添加量大大增加，均匀性也达到了99%，使纳米碳酸钙在丁腈橡胶中得以大量均匀地分布。

　　能*佳。具体变化趋势见~ CaCO的用量/g▲?纳米级CaCO拉伸强度变化表1纳米级碳酸钙对丁腈橡胶工艺性能影响1）添加量是100g丁腈橡胶中碳酸钙的量。

　　2）均匀性的表征是测定任意3个取样点中碳酸钙的含量与理论值之比。

　　2.2碳酸钙用量对丁腈橡胶性能的影响bookmark8碳酸钙用量对丁腈橡胶性能影响的试验结果见表2.表2碳酸钙1）用量对丁腈橡胶性能的影响CaC03的用量/g伸长率变化编号用量/g硬度/度拉伸强度/MPa300%定伸硬度变化1）1-5为常规碳酸钙，6- 10为纳米级碳酸钙。

　　由表2测试的数据可知，对于常规碳酸钙，随着用量的增加，硬度明显大幅度地提高，拉伸强度和伸长率下降，300%的定伸应力略有上升。对于纳米碳酸钙，同等用量的条件下，拉伸强度、伸长率和300%定伸应力都高于常规碳酸钙，硬度接近。随着用量的增加，硬度略有提高，幅度小于常规碳酸钙；拉伸强度逐步上升，后略有下降；伸长率下降，下降幅度小于常规碳酸钙；00%定伸应力基本不变。当纳米级碳酸钙，用量为10（W山西化工研究所。塑料橡胶配合剂。北京：化学工业出版