偶聯(lián)劑Si747原位改性白炭黑增強(qiáng)溶聚丁苯橡膠復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)于輪胎性能的要求越來(lái)越高，因此，滾動(dòng)阻力低，抗?jié)窕愿?，耐磨性好這三項(xiàng)性能的平衡已成為高性能胎面膠研究的重點(diǎn)課題。基于此，本文主要從橡膠種類、填料種類、橡膠-填料間的相互作用、工藝條件等方面研究了這些因素對(duì)于白炭黑增強(qiáng)溶聚丁苯橡膠復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響，從而為高性能胎面膠的制備提供指導(dǎo)。
　　1、研究了白炭黑增強(qiáng)的兩種國(guó)產(chǎn)高乙烯基含量的溶聚丁苯橡膠（SSBR2564S、SSBR2557

2、S）的性能，并且與國(guó)外兩種溶聚丁苯橡膠(SSBR6270、SSBR2550)進(jìn)行了對(duì)比。首先分析了四種SSBR的分子量及其分布和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，然后研究了相應(yīng)膠料的硫化特性、填料分散、力學(xué)性能、耐磨性能、壓縮生熱和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)的SSBR2564S、SSBR2557S及國(guó)外的SSBR2550的分子量及其分布相當(dāng)，而SSBR6270屬于偶聯(lián)型的，分子量分布寬。四者的硫化特性相近、加工安全性能相當(dāng)。SSBR6270的力學(xué)性能優(yōu)

3、于其它三者。SSBR2564S、SSBR2557S以及SSBR2550具有優(yōu)異的抗?jié)窕裕?℃的tanδ），而SSBR6270的抗?jié)窕陨圆?。四種硫化膠的耐磨性好、生熱低、滾動(dòng)阻力(60℃的tanδ)低，四種SSBR可以在制備低滾阻胎面膠時(shí)可替代使用。
　　2、比較研究了兩個(gè)世界著名廠商生產(chǎn)的高分散性白炭黑(165GR、1165MP、7000GR)和普通型白炭黑（383、VN3）增強(qiáng)的溶聚丁苯橡膠復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能。首先觀察了這

4、幾類白炭黑的形貌并且用熱失重分析儀檢測(cè)了白炭黑表面的含水量，然后分析了白炭黑種類對(duì)相應(yīng)復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明，五種白炭黑的形貌相似，7000GR、VN3的表面含水量低于165GR、1165MP、383。五種復(fù)合材料的硫化特性相近，加工安全性相當(dāng)。7000GR在混煉膠中的Payne效應(yīng)最弱，其余四者相近。五種硫化膠的拉伸強(qiáng)度相當(dāng)，7000GR的300％定伸應(yīng)力低于其余四者，383的斷裂伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度最低。383對(duì)應(yīng)的硫化膠中的填料

5、-橡膠間作用最強(qiáng)，383賦予SSBR硫化膠最高的抗?jié)窕院妥畹偷臐L動(dòng)阻力，而且其余四者的滾動(dòng)阻力也很低。
　　3、巰基偶聯(lián)劑Si747是一種新型的偶聯(lián)劑，我們利用紅外光譜儀(FT-IR)、熱重分析儀(TGA)和固體核磁碳譜儀(13C NMR)重點(diǎn)研究了溫度對(duì)白炭黑與Si747反應(yīng)以及Si747與橡膠反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，Si747可以與白炭黑發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)程度隨著溫度的升高而增加;溫度為130℃以上，Si747開(kāi)始可以與SSBR發(fā)

6、生反應(yīng)，而且溫度在130℃到160℃范圍內(nèi)，隨著溫度的提高，反應(yīng)程度也逐漸增大。另外，Si747與SSBR的反應(yīng)是巰基-雙鍵Click反應(yīng)機(jī)理，主要是丁苯橡膠中乙烯基參與此反應(yīng)。
　　4、研究了不同熱處理溫度對(duì)于白炭黑增強(qiáng)溶聚丁苯橡膠復(fù)合材料的結(jié)合膠含量、填料分散、力學(xué)性能以及粘彈性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與文獻(xiàn)中的Si69體系相比，Si747作為偶聯(lián)劑時(shí)制備的SSBR/白炭黑/Si747復(fù)結(jié)合膠含量高。100％定伸應(yīng)力、300％定伸