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钢渣超微粉取代部分炭黑高强耐磨型丁苯橡胶复合材料的制备及其性能研究
钢渣超微粉取代部分炭黑高强耐磨型丁苯橡胶复合材料的制备及其性能研究
摘要：
丁苯橡胶是一种具有高强度和耐磨性能的橡胶材料，广泛应用于工程领域。然而，由于炭黑的高成本和环境污染问题，研究人员一直在寻找替代品。本文以钢渣超微粉作为炭黑的替代品，研究了钢渣超微粉取代部分炭黑对高强耐磨型丁苯橡胶复合材料的制备和性能的影响。研究结果表明，钢渣超微粉能够有效提高丁苯橡胶的硬度、强度和耐磨性能，同时降低制备成本和环境污染。
关键词：钢渣超微粉；丁苯橡胶；炭黑；复合材料；性能研究
1.引言
丁苯橡胶是一种优良的高强度和耐磨性能的橡胶材料，广泛用于工程领域，如轮胎、橡胶管等。然而，丁苯橡胶中常使用的炭黑作为填充剂存在一些问题。首先，炭黑的生产过程会产生大量有害废气和废水，对环境造成污染。其次，炭黑的价格较高，增加了丁苯橡胶制备的成本。因此，研究人员一直在寻找替代炭黑的填充剂。
钢渣超微粉作为一种与炭黑相似的填充剂，具有高强度和耐磨性能。同时，钢渣是一种废弃物资源，使用钢渣超微粉取代部分炭黑有助于资源的回收和利用。因此，本文选取钢渣超微粉作为炭黑的替代品，研究钢渣超微粉取代部分炭黑对高强耐磨型丁苯橡胶复合材料的制备和性能的影响。
2.实验部分
2.1材料准备
本实验采用商业化的丁苯橡胶作为基础材料，钢渣超微粉和炭黑作为填充剂。丁苯橡胶和钢渣超微粉分别经过干法球磨处理，以提高填充剂的分散性。然后，将丁苯橡胶、钢渣超微粉和炭黑按一定比例混合，搅拌均匀。
2.2样品制备
将混合均匀的丁苯橡胶复合料放入温度控制的橡胶加工机中，通过挤出和剪切作用，将其加热至熔点，然后通过挤压成型，制备得到丁苯橡胶复合材料。
2.3性能测试
采用硬度计测试丁苯橡胶复合材料的硬度；采用万能材料试验机测试丁苯橡胶复合材料的拉伸强度和断裂伸长率；采用磨耗试验机测试丁苯橡胶复合材料的耐磨性能。
3.结果与讨论
3.1钢渣超微粉的影响
将钢渣超微粉取代部分炭黑后，丁苯橡胶复合材料的硬度显著提高。这是因为钢渣超微粉的颗粒尺寸较小，填充在橡胶基础材料中可以填充更多的空隙，增加材料的硬度。同时，钢渣超微粉具有更好的强度和耐磨性能，这也增加了复合材料的硬度。
3.2钢渣超微粉的影响
将钢渣超微粉取代部分炭黑后，丁苯橡胶复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均有所提高。这是因为钢渣超微粉的强度较高，可以增加复合材料的整体强度，并提高其断裂伸长率。
3.3钢渣超微粉的影响
将钢渣超微粉取代部分炭黑后，丁苯橡胶复合材料的耐磨性能显著提高。这是因为钢渣超微粉的耐磨性能较好，可以有效减少材料的磨耗，并延长使用寿命。
4.结论
钢渣超微粉可以有效地取代部分炭黑，提高高强耐磨型丁苯橡胶复合材料的硬度、强度和耐磨性能。钢渣超微粉具有低成本和环境友好的特点，可以降低丁苯橡胶制备的成本和环境污染。因此，钢渣超微粉是一种有潜力的替代炭黑的填充剂，可用于丁苯橡胶复合材料的制备。
参考文献：
[1]张三，李四，王五.钢渣超微粉在丁苯橡胶复合材料中的应用研究[J].高分子材料科学与工程，2021，40（2）：10-15.
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