溶聚丁苯橡膠與白炭黑的相互作用研究.pdf

1、本文以充油溶聚丁苯橡膠(SSBR)5025-2、新型環(huán)保充油SSBR72612S和SSBR2564S以及白炭黑175GR/1165MP為主要研究對(duì)象，首先分析了上述三種SSBR的分子微觀結(jié)構(gòu)及其與白炭黑填充膠料的常規(guī)物理機(jī)械性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能等宏觀性能的相關(guān)性，然后探討了白炭黑175GR/1165MP與SSBR的相互作用，并且分析了白炭黑1165MP粒子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)膠料宏觀性能的影響，最后圍繞膠料的混煉工藝?yán)缑軣挋C(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、初始溫度、分

2、段混煉以及加料順序等參數(shù)分別對(duì)白炭黑1165MP與SSBR5025-2、SSBR72612S、SSBR2564S相互作用和補(bǔ)強(qiáng)效果的影響進(jìn)行了較為系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。
　　SSBR微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:SSBR72612S的分子量大且分布窄以及分子鏈末端硅偶聯(lián)的結(jié)構(gòu)降低了白炭黑的網(wǎng)絡(luò)化程度，增強(qiáng)了與白炭黑的相互作用，從而提高了物理機(jī)械性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示，白炭黑175GR/1165MP補(bǔ)強(qiáng)SSBR72

3、612S的抗?jié)窕?、滾動(dòng)阻力和耐磨性三者的綜合平衡性最好，而SSBR5025-2的最差。
　　白炭黑與SSBR相互作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:RPA應(yīng)變掃描結(jié)果顯示，在本研究條件下白炭黑175GR補(bǔ)強(qiáng)SSBR的△G'比白炭黑1165MP的小，這說(shuō)明了白炭黑175GR與SSBR的結(jié)合作用較強(qiáng)，Payne效應(yīng)較弱。SSBR72612S體系中橡膠與白炭黑175GR/1165MP的相互作用最強(qiáng)，SSBR5025-2體系中填料網(wǎng)絡(luò)化最強(qiáng)、填料-橡膠

4、相互作用最差。1H-NMR弛豫時(shí)間t21進(jìn)一步說(shuō)明了SSBR72612S與白炭黑175GR的界面結(jié)合作用最強(qiáng)。
　　白炭黑用量與性能的相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著白炭黑1165MP填充份數(shù)的增加，各硫化膠的基本力學(xué)性能增強(qiáng)，但耐磨性存在最佳值，動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMTS)結(jié)果顯示抗?jié)窕阅芟陆?，滾動(dòng)阻力升高。RPA應(yīng)變掃描結(jié)果顯示，當(dāng)白炭黑1165MP用量低于40份時(shí)膠料的Payne效應(yīng)相差不大，當(dāng)其用量超過(guò)40份后隨著用量的繼續(xù)增加

5、膠料的Payne效應(yīng)增加。
　　混煉工藝與性能的相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的提高，RPA應(yīng)變掃描結(jié)果顯示膠料的G'值和(G'0-G'100％)下降;當(dāng)混煉溫度由50℃升高到80℃時(shí)，膠料的物理機(jī)械性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能均變好，RPA應(yīng)變掃描結(jié)果顯示膠料的G值和（G'0-G'100％）減小，其中SSBR72612S下降最為明顯;密煉機(jī)內(nèi)分兩段混煉后，膠料的拉伸強(qiáng)度增大，300％與100％定伸應(yīng)力比值變大，抗?jié)窕宰兒枚鴿L動(dòng)