綠色輪胎胎面膠SiO2-SSBR-BR復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本課題從原材料選擇及加工條件兩方面對(duì)綠色輪胎的性能進(jìn)行研究分析。白炭黑作為一種重要的橡膠補(bǔ)強(qiáng)填料，其用量?jī)H次于炭黑，并且比炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硫化膠具有更加優(yōu)異的抗?jié)窕阅?。同時(shí)，白炭黑表面由于聚集了大量的硅羥基，具有較大的極性，使其與溶聚丁苯橡膠和天然橡膠等非極性橡膠相容性較差，在橡膠中分散不好，容易團(tuán)聚，從而影響了其補(bǔ)強(qiáng)作用。因此，我們通過(guò)選用不同的偶聯(lián)劑并在不同改性溫度下對(duì)白炭黑進(jìn)行原位法改性來(lái)減弱白炭黑的聚集，改善硫化膠的性能。同時(shí)，我們

2、還對(duì)比分析了不同結(jié)構(gòu)白炭黑填充溶聚丁苯橡膠和不同牌號(hào)順丁橡膠與溶聚丁苯橡膠并用對(duì)白炭黑分散性和硫化膠性能的影響。研究表明:
　　1)SiO2/SSBR/BR復(fù)合材料中，Si69的加入能較好的改善白炭黑分散，降低硫化膠的生熱，并提高其動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，但耐切割性能變差，裂紋擴(kuò)展速率也變大。在白炭黑熱處理溫度為140℃時(shí)，硫化膠的的物理機(jī)械性能最優(yōu)，在160℃時(shí)，硫化膠的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能最優(yōu)。KH550不能有效增強(qiáng)白炭黑和SSBR/BR并用膠

3、間的相互作用力，硫化膠內(nèi)填料仍聚集比較嚴(yán)重，滯后損失依然較高。KH580則使填料與橡膠間的相互作用力過(guò)大，硫化膠的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能得到大幅度提高，但也因硫化膠的交聯(lián)密度過(guò)大，物理機(jī)械性能出現(xiàn)明顯下降。
　　2)白炭黑DNS2在硫化膠內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重聚集，物理機(jī)械性能與動(dòng)態(tài)力學(xué)性能均較差。白炭黑1165MP補(bǔ)強(qiáng)性能最佳，其填充的硫化膠拉伸強(qiáng)度最高，300％定伸應(yīng)力最大，耐切割性能和抗?jié)窕阅芰己茫珴L動(dòng)阻力性能與抗裂紋增長(zhǎng)性能較差。WL180

4、、VN3、T383三種白炭黑填充SSBR/BR硫化膠的物理機(jī)械性能差別不大，其中WL180在滾動(dòng)阻力和抗裂紋擴(kuò)展性能方面表現(xiàn)良好;VN3則能更好的平衡滾動(dòng)阻力和抗?jié)窕阅?T383在橡膠中分散性差，綜合性能欠佳。
　　3)在BR/SSBR并用比為25/75的硫化膠物理機(jī)械性能與動(dòng)態(tài)力學(xué)性能中，鎳系順丁橡膠BR9000的表現(xiàn)與稀土順丁橡膠并無(wú)明顯差距，有些性能還要比一些稀土順丁橡膠更加優(yōu)良。稀土順丁橡膠CB24表現(xiàn)出最好的綜合性能。