通用聚二烯烴橡膠硫化過程中的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)演變及其與炭黑作用網(wǎng)絡(luò)的相互作用.pdf

1、本文借助橡膠加工分析儀RPA2000、核磁共振交聯(lián)密度儀等，系統(tǒng)考察了順丁橡膠（BR）、天然橡膠（NR）、丁苯橡膠（SBR）三種通用聚二烯烴橡膠在不同硫黃硫化體系下，不同硫化程度膠料的硫化轉(zhuǎn)矩、交聯(lián)密度、凝膠含量、溶脹指數(shù)、溶解/溶脹情況以及動態(tài)流變性能的變化，研究了通用聚二烯烴橡膠硫化過程中交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的演變規(guī)律。
　　 研究工作首先考察了未填充BR、NR、SBR在不同硫黃硫化體系下，不同硫化程度膠料的硫化轉(zhuǎn)矩、交聯(lián)密度、凝膠含量

2、以及溶解/溶脹情況，并結(jié)合前期研究工作，總結(jié)了未填充膠料硫化過程中交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的演變規(guī)律；其次，考察了炭黑填充體系的不同硫化程度膠料的硫化轉(zhuǎn)矩、交聯(lián)密度、凝膠含量的變化，結(jié)合其流變特性探討了炭黑填充體系下硫黃交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的演變；并研究了炭黑填充體系膠料硫化過程中，大分子間的交聯(lián)與炭黑作用網(wǎng)絡(luò)之間的相互作用；以及炭黑的加入對核磁共振交聯(lián)密度及其參數(shù)的影響。
　　 研究結(jié)果表明：BR、NR、SBR的硫黃（S）/促進劑二硫代二苯并噻唑（DM）

3、體系；SBR的S/促進劑N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（NS）有效、半有效硫化體系；BR、NR、SBR的S/NS/炭黑（CB）體系；BR不同填充量的S/NS/CB體系在硫化過程中交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的演變與前期研究工作中的BR、NR、SBR的S/NS的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的演變過程均相吻合，即：在誘導(dǎo)期，產(chǎn)生了一定的交聯(lián)反應(yīng)，形成了類似于支化的初級交聯(lián)-局部初級交聯(lián)結(jié)構(gòu)；在硫化起步期，就形成了基本交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；在熱硫化期交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進入網(wǎng)絡(luò)完善期，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)完

4、善期又可分為兩個階段。說明，BR、NR、SBR不同硫化體系下，硫黃交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的演變具有普遍的規(guī)律；并且各種體系下，形成硫黃基本交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)密度參數(shù)變化率為36％左右，凝膠含量變化率為25％左右。只是不同的體系下，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)演變的速度不同。
　　 研究結(jié)果還表明：硫化過程中，膠料的粘性轉(zhuǎn)矩值S"的突變點比較明確，能明確的表征基本交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成時間；而且與其它方法所表征的時間有很好的一致性。
　　 在研究炭黑填充膠料的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

5、時，發(fā)現(xiàn)與未填充膠料不同的是：填充膠料的硫化轉(zhuǎn)矩在誘導(dǎo)期表現(xiàn)為明顯的上升。通過不加入硫黃的膠料的對照實驗，表明這是由炭黑的高溫凝聚或炭黑凝膠的增多引起的；而且這種作用隨炭黑用量的增加而加強。
　　 動態(tài)流變性能研究表明：根據(jù)不同硫化程度膠料，及不同炭黑填充份數(shù)膠料的彈性模量（G'）、損耗因子（tanδ）與頻率（ω）及應(yīng)變（ε）依賴性的不同，可分析硫黃交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的演變過程及炭黑作用網(wǎng)絡(luò)在硫化過程中的變化。得出的硫黃網(wǎng)絡(luò)演變的過程與交