混煉膠微觀結(jié)構(gòu)在混煉、停放及返煉工藝過程中的演變規(guī)律研究.pdf

1、本論文以天然膠(NR)為基體，以白炭黑(SiO2)為補(bǔ)強(qiáng)劑，以Si69為SiO2改性劑，利用凝膠滲透色譜儀(GPC)、橡膠加工分析儀(RPA)、掃描電子顯微鏡(SEM)和結(jié)合膠含量測(cè)定等方法系統(tǒng)地研究了NR/SiO2/Si69復(fù)合體系的微觀結(jié)構(gòu)在加工過程中的演變規(guī)律。主要考察了混煉、停放及返煉工藝過程對(duì)混煉膠微觀結(jié)構(gòu)的影響。
　　論文首先研究了混煉工藝對(duì)NR/SiO2/Si69復(fù)合體系微觀結(jié)構(gòu)的影響，主要考察了分子量及分子量分布、

2、SiO2填充份數(shù)、初始加工溫度、混煉轉(zhuǎn)速及混煉時(shí)間對(duì)混煉膠微觀結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)表明，隨著起始加工溫度的增加，橡膠分子量逐漸增加而分子量分布變寬;隨著轉(zhuǎn)速及加工時(shí)間的增加，分子量逐漸降低，而分子量分布先變窄后變寬。隨著SiO2填充份數(shù)的增加，混煉膠的結(jié)合膠含量先增加后降低，混煉膠的Payne效應(yīng)逐漸變強(qiáng);當(dāng)SiO2用量為30份時(shí)，混煉膠結(jié)合膠含量最高，開始出現(xiàn)明顯的Payne效應(yīng)。隨著初始加工溫度的提高，混煉膠中結(jié)合膠含量逐漸增加;當(dāng)Si

3、O2用量為20份時(shí)，混煉膠的Payne效應(yīng)逐漸增加;當(dāng)SiO2用量為30份時(shí)，SiO2在NR中的分散情況先變好后變差;當(dāng)SiO2用量為50份時(shí)，混煉膠的Payne效應(yīng)逐漸減弱。隨著混煉轉(zhuǎn)速的提高或混煉時(shí)間的延長(zhǎng)，SiO2在NR中的分散逐漸變好，結(jié)合膠含量隨著轉(zhuǎn)速的增加先增加后減少。
　　在停放工藝對(duì)混煉膠微觀結(jié)構(gòu)的影響中主要考察的工藝參數(shù)是停放時(shí)間和停放溫度。采用RPA在低應(yīng)變低頻率下對(duì)混煉膠進(jìn)行在線跟蹤測(cè)試來表征填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演

4、變過程。結(jié)果表明:在停放初期混煉膠的G'基本不變，隨著停放時(shí)間的延長(zhǎng)，混煉膠的Payne效應(yīng)先減弱后變強(qiáng)，結(jié)合膠含量逐漸增加。隨著停放溫度的提高，混煉膠的結(jié)合膠含量增加，混煉膠的Payne效應(yīng)減弱。NR/SiO2/Si69復(fù)合體系中填料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的恢復(fù)速度隨著停放溫度的提高而加快，且填料網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)主要集中在開始的15min內(nèi)。
　　論文還研究了返煉工藝對(duì)混煉膠微觀結(jié)構(gòu)的影響，主要研究返煉時(shí)間和返煉剪切速率的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著返煉時(shí)