國產(chǎn)新型SIBR的結(jié)構(gòu)與性能及其在輪胎中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文綜合運用核磁共振譜儀(NMR)、紅外光譜儀(FTIR)、凝膠滲透色譜法(GPC),差示掃描量熱量熱法(DSC)以及熱重分析法(TGA)等方法測定了集成橡膠SIBR2505和SIBR2535中的單體組成及結(jié)構(gòu):應(yīng)用物理機械性能與動態(tài)力學(xué)性能相結(jié)合的方法,研究了SIBR基本性能,并與異戊橡膠及丁苯橡膠進行了對比,系統(tǒng)地考察了炭黑種類和用量對兩種SIBR基本性能的影響;并在此基礎(chǔ)之上,對兩種SIBR在半鋼子午胎胎面膠中的應(yīng)用進行了研究。<

2、br>　　 結(jié)果表明,SIBR2505與SIBR2535的苯乙烯含量在21～23之間;SIBR2505的3,4-聚異戊二烯結(jié)構(gòu)和1,2-聚丁二烯結(jié)構(gòu)含量均低于SIBR2535;用差示掃描量熱法(DSC)測得膠料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),SIBR2505的Tg為-37.9℃,SIBR2535的Tg為-28.7℃。用GPC測得SIBR2505分子量分布呈雙峰,SIBR2535在高分子量一側(cè)出現(xiàn)肩峰。用SEC-MALS測得SIBR的構(gòu)象,S

3、IBR2505的分子構(gòu)象比較緊密,而SIBR2535的分子構(gòu)象接近球形。用TG測得兩種SIBR均具有較好的熱穩(wěn)定性。
　　 與IR相比,由于SIBR中鏈結(jié)構(gòu)的不規(guī)整性,SIBR未填充膠料性能很差,不具有使用價值;SIBR炭黑填充膠的綜合性能優(yōu)于IR。在低頻下(RPA頻率掃描中)或混煉過程中,SIBR的能耗明顯低于SBR,但炭黑分散性要差于SBR;、在高頻加工區(qū),如擠出工藝時,SIBR的能耗和彈性效應(yīng)高于SBR1712,卻低于SB

4、R1502。RPA應(yīng)變掃描顯示,SIBR2505混煉膠具有較低的Payne效應(yīng),而SIBR2535的Payne效應(yīng)較明顯。與SBR相比,SIBR的硫化速度快于SBR,硫化膠的物理力學(xué)性能與SBR相當(dāng),SIBR的生熱特性優(yōu)于SBR,但耐磨耗性稍遜于SBR,且SIBR在動態(tài)力學(xué)性能上具有顯著優(yōu)勢,具有高抗?jié)窕阅芘c低滾動阻力。SIBR可以滿足高性能輪胎胎面膠的要求。
　　 對SIBR填充特性的研究表明,炭黑比表面積增大與炭黑用量增大

5、對SIBR硫化膠的性能影響作用相似,炭黑比表面積增大或炭黑用量增大,均會提高SIBR硫化膠的拉伸強度、300％定伸應(yīng)力及撕裂強度等性能,但同時會降低其動態(tài)力學(xué)性能。SIBR2505與SIBR2535的炭黑填充特性相似,填充N330系列的炭黑,填充量為50份時,兩種SIBR硫化膠的綜合性能最佳。兩種SIBR硫化膠均具有優(yōu)異的動態(tài)力學(xué)性能,兩者相比,SIBR2505的滾動阻力低于SIBR2535,但抗?jié)窕阅懿蝗鏢IBR2535。炭黑與白炭

6、黑并用時,隨白炭黑用量增加,炭黑用量減少,對SIBR硫化膠的物理機械性能影響規(guī)律不明顯。
　　 SIBR用于胎面膠的綜合性能優(yōu)于丁苯橡膠;填充比表面積大的炭黑,SIBR膠料的焦燒時間較長,但正硫化時間短,硫化速度快;相同比表面積的炭黑,結(jié)構(gòu)度高的可以縮短膠料的正硫化時間,對于SIBR膠料,填充N234炭黑具有較適宜的硫化特性。兩種SIBR的填充特性相似,填充N330系列炭黑的SIBR胎面膠物理機械性能最佳,耐磨耗性最好:填充70

7、份炭黑的SIBR胎面膠的綜合性能最佳;在全SIBR胎面膠配方中,白炭黑與炭黑并用體系中,填充30份白炭黑時,對SIBR.胎面膠的耐磨耗性的改善達最佳;但在此胎面膠配方中,并用白炭黑對生熱特性改善不明顯。
　　 在SIBR/SBR/BR胎面膠配方中,并用白炭黑后,對SIBR2505胎面膠的耐磨耗性、生熱特性均有所改善,對SIBR2535胎面膠的耐磨耗性、生熱特性改善更為顯著;白炭黑對兩種SIBR胎面膠動態(tài)性能的改善均非常顯著,隨白