90. 工程科学学报，第41卷，第1期 表1改性多孔钢渣/橡胶复合材料的配方 Table I Formula of modified porous steel slag/rubber composite materials 试样 磷酸/g 钢渣/g 硅烷KH550/g 炭黑/g 促进剂/g 硫磺/g 硬脂酸/g 氧化锌/g 橡胶/g 00* 0 0 0 20 0.8 1.2 0.8 2.2 100 0* 0 0 20 0.8 1.2 0.8 2.2 100 0.6 30 0.30 20 0.8 1.2 0.8 2.2 100 2# 1.2 30 0.30 20 0.8 1.2 0.8 2.2 100 3# 1.8 30 0.30 汤 0.8 1.2 0.8 2.2 100 4 1.2 30 0.10 20 0.8 1.2 0.8 2.2 100 5* 1.2 30 0.50 20 0.8 1.2 0.8 2.2 100 6* 1.2 30 0.30 20 1.1 0.9 0.8 2.2 100 7+ 1.2 30 0.30 0.5 1.5 0.8 2.2 100 8+ 1.2 30 0.30 20 0.8 1.2 1.2 1.8 100 9 1.2 30 0.30 20 0.8 1.2 0.4 2.6 100 10* 0.8 20 0.20 30 0.8 1.2 0.8 2.2 100 11 1.0 25 0.25 2 0.8 1.2 0.8 2.2 100 12# 1.4 35 0.35 15 0.8 1.2 0.8 2.2 100 13+ 1.6 40 0.40 10 0.8 1.2 0.8 2.2 100 1.3性能测试与表征 改性多孔钢渣/橡胶复合材料的微观形貌进行测试. 参照《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性 采用日本理学公司Rigaku D./max2550VB/PC型X 能的测定标准》(GB/T528一2009)测试改性多孔钢 射线衍射仪对改性多孔钢渣/橡胶复合材料的矿物 渣/橡胶复合材料的拉伸性能.参照《硫化橡胶或热 组成进行测试. 塑性橡胶撕裂强度测定标准（裤型、直角形、新月形 2结果与讨论 试样)》(GB/T529一2008)测试改性多孔钢渣/橡胶 复合材料的撕裂强度.参照《硫化橡胶或热塑性橡 2.1磷酸/钢渣质量比对改性多孔钢渣/橡胶复合 胶压入硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法（邵 材料力学性能的影响 尔硬度)》(GB/T531.1一2008)测试改性多孔钢渣/ 从表2可以看出，随磷酸/钢渣质量比的增加， 橡胶复合材料的邵尔A硬度. 改性多孔钢渣/橡胶复合材料的力学性能呈现先增 采用美国康塔仪器公司Autosorb-1型比表面积 加后降低的趋势.当磷酸/钢渣质量比为1.2：30 及孔径测定仪对改性多孔钢渣的孔结构进行测试. 时，改性多孔钢渣/橡胶复合材料的力学性能较好， 采用美国尼高力公司Nicolet(6700型傅立叶变换红 拉伸强度为18.4MPa,邵尔A硬度为68.8，撕裂强 外光谱仪对改性多孔钢渣的组成结构进行测试.采 度为44.6kNm-1 用美国FEI公司Quan-ta200型扫描电子显微镜对 表2磷酸/钢渣质量比对改性多孔钢渣/橡胶复合材料力学性能的影响 Table 2 Effect of the mass ratio of phosphoric acid/steel slag on the mechanical properties of modified porous steel slag/rubber composite materials 试样 磷酸/g 钢渣/g 拉伸强度/MPa 邵尔A硬度 撕裂强度/(kN·m1) 0° 0 30 11.1 63.0 32.9 18 0.6 30 16.7 68.4 42.3 2# 1.2 30 18.4 68.8 44.6 3# 1.8 30 15.4 67.3 39.4 从表3可以看出，随磷酸/钢渣质量比的增加， 1.2:30时，改性多孔钢渣具有最优的孔结构，比表 改性多孔钢渣的比表面积、孔体积和平均孔径均呈 面积为15.351m2g1、孔体积为0.0896mLlg和 现先增加后降低的趋势.当磷酸/钢渣质量比为 平均孔径为25.82m.这是因为磷酸可以有效去除工程科学学报,第 41 卷,第 1 期 表 1 改性多孔钢渣/ 橡胶复合材料的配方 Table 1 Formula of modified porous steel slag / rubber composite materials 试样 磷酸/ g 钢渣/ g 硅烷 KH550 / g 炭黑/ g 促进剂/ g 硫磺/ g 硬脂酸/ g 氧化锌/ g 橡胶/ g 00 # 0 0 0 20 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 0 # 0 30 0 20 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 1 # 0郾 6 30 0郾 30 20 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 2 # 1郾 2 30 0郾 30 20 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 3 # 1郾 8 30 0郾 30 20 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 4 # 1郾 2 30 0郾 10 20 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 5 # 1郾 2 30 0郾 50 20 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 6 # 1郾 2 30 0郾 30 20 1郾 1 0郾 9 0郾 8 2郾 2 100 7 # 1郾 2 30 0郾 30 20 0郾 5 1郾 5 0郾 8 2郾 2 100 8 # 1郾 2 30 0郾 30 20 0郾 8 1郾 2 1郾 2 1郾 8 100 9 # 1郾 2 30 0郾 30 20 0郾 8 1郾 2 0郾 4 2郾 6 100 10 # 0郾 8 20 0郾 20 30 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 11 # 1郾 0 25 0郾 25 25 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 12 # 1郾 4 35 0郾 35 15 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 13 # 1郾 6 40 0郾 40 10 0郾 8 1郾 2 0郾 8 2郾 2 100 1郾 3 性能测试与表征 参照《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性 能的测定标准》 (GB / T528—2009)测试改性多孔钢 渣/ 橡胶复合材料的拉伸性能. 参照《硫化橡胶或热 塑性橡胶撕裂强度测定标准(裤型、直角形、新月形 试样)》(GB / T529—2008)测试改性多孔钢渣/ 橡胶 复合材料的撕裂强度. 参照《硫化橡胶或热塑性橡 胶压入硬度试验方法第 1 部分:邵氏硬度计法(邵 尔硬度)》(GB / T 531郾 1—2008)测试改性多孔钢渣/ 橡胶复合材料的邵尔 A 硬度. 采用美国康塔仪器公司 Autosorb鄄1 型比表面积 及孔径测定仪对改性多孔钢渣的孔结构进行测试. 采用美国尼高力公司 Nicolet6700 型傅立叶变换红 外光谱仪对改性多孔钢渣的组成结构进行测试. 采 用美国 FEI 公司 Quan鄄ta200 型扫描电子显微镜对 改性多孔钢渣/ 橡胶复合材料的微观形貌进行测试. 采用日本理学公司 Rigaku D/ max2550VB / PC 型 X 射线衍射仪对改性多孔钢渣/ 橡胶复合材料的矿物 组成进行测试. 2 结果与讨论 2郾 1 磷酸/ 钢渣质量比对改性多孔钢渣/ 橡胶复合 材料力学性能的影响 从表 2 可以看出,随磷酸/ 钢渣质量比的增加, 改性多孔钢渣/ 橡胶复合材料的力学性能呈现先增 加后降低的趋势. 当磷酸/ 钢渣质量比为 1郾 2 颐 30 时,改性多孔钢渣/ 橡胶复合材料的力学性能较好, 拉伸强度为 18郾 4 MPa,邵尔 A 硬度为 68郾 8,撕裂强 度为 44郾 6 kN·m - 1 . 表 2 磷酸/ 钢渣质量比对改性多孔钢渣/ 橡胶复合材料力学性能的影响 Table 2 Effect of the mass ratio of phosphoric acid / steel slag on the mechanical properties of modified porous steel slag / rubber composite materials 试样 磷酸/ g 钢渣/ g 拉伸强度/ MPa 邵尔 A 硬度 撕裂强度/ (kN·m - 1 ) 0 # 0 30 11郾 1 63郾 0 32郾 9 1 # 0郾 6 30 16郾 7 68郾 4 42郾 3 2 # 1郾 2 30 18郾 4 68郾 8 44郾 6 3 # 1郾 8 30 15郾 4 67郾 3 39郾 4 从表 3 可以看出,随磷酸/ 钢渣质量比的增加, 改性多孔钢渣的比表面积、孔体积和平均孔径均呈 现先增加后降低的趋势. 当磷酸/ 钢渣质量比为 1郾 2颐 30 时,改性多孔钢渣具有最优的孔结构,比表 面积为 15郾 351 m 2·g - 1 、孔体积为 0郾 0896 mL·g - 1和 平均孔径为 25郾 82 nm. 这是因为磷酸可以有效去除 ·90·