改性GPPE增容SBR-極性填料的研究.pdf

1、近年來，天然生物質在高分子材料中的應用受到較大關注。本文選用生物質天然有機材料腰果酚縮水甘油醚(GPPE)和核桃殼粉(WS)作為研究對象，通過馬來酸酐(MAH)和苯乙烯(St)雙單體改性GPPE，制備改性腰果酚縮水甘油醚(MGS)，并將其產物作為白炭黑和核桃殼粉增容劑用于丁苯橡膠(SBR)基體中。MGS結構中具有酸酐基團和不飽和長碳鏈，可以與白炭黑表面的硅羥基和核桃殼粉表面羥基發(fā)生縮合反應，同時與SBR基體發(fā)生交聯反應，從而達到提高填料

2、與SBR基體界面結合力的目的。
　　首先以MAH和St雙單體改性GPPE，以AIBN為引發(fā)劑制備了MGS。利用紅外光譜和氫核磁共振表征了MGS的分子結構，結果表明MAH和St已與GPPE發(fā)生反應，MAH與GPPE反應形式為雙鍵加成反應。改性后的MGS起始分解溫度提高到250℃，熱分解最終殘余量為7％，耐熱性比GPPE有所提高。
　　將MGS作為白炭黑增容劑，研究了MGS對SBR/白炭黑體系加工性能、微觀結構、力學性能以及動態(tài)

3、力學性能的影響。結果表明，MGS能降低SBR/白炭黑混煉膠的最低扭矩(ML)、最高扭矩(MH)和△扭矩(△M)，延長正硫化時間，減弱Payne效應，提高結合膠含量，白炭黑在SBR基體中的分散性和加工性能得到明顯改善;硫化膠的物理機械性能和耐老化性能有所提高，當MGS用量為6phr時，硫化膠的拉伸強度和撕裂強度最佳;MGS的引入提高了硫化膠的抗?jié)窕阅?，tanδ max值提高，Tg峰變寬;提高了白炭黑與SBR基體界面相容性，從而提高白炭黑

4、的補強效果。
　　采用30phr WS填充SBR，SBR/核桃殼粉硫化膠在濕表面上的摩擦系數比未添加WS的硫化膠提高了36.84％，因而WS可用作防滑填料用于橡膠中。但WS的引入降低了硫化膠的物理機械性能，不利于其作為輪胎制品的應用。將MGS添加到SBR/核桃殼粉硫化膠中，同時采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)或KH550/MGS復配對SBR/核桃殼粉硫化膠進行對比實驗。結果表明，KH550/MGS復配延長了混煉膠的焦燒時間