喷雾法黏土/白炭黑复合填料增强溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶复合材料的结构与性能

通过喷雾干燥工艺制备了黏土/白炭黑复合填料,用其等质量替代部分白炭黑,以共同增强溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶复合材料。考察了填料在复合材料基质中的分散状态,研究了黏土用量不同的填料所增强溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶混炼胶的硫化特性和加工性能,比较了其硫化胶的力学性能、动态黏弹性能、抗湿滑性、耐磨性及耐屈挠性等。结果表明,喷雾干燥工艺可使黏土剥离,以纳米片层的状态分散于溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶复合材料中。用喷雾法制备的黏土/白炭黑复合填料可导致溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶混炼胶的硫化时间延长。溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶硫化胶的力学性能随增强填料中黏土用量的增加而先提高后降低;抗湿滑性,特别是耐屈挠性在加入黏土后得到比较明显的改善;滚动阻力和生热增大,耐磨性随黏土用量的增加而逐渐降低。     

新型胺基官能化溶聚丁苯橡胶的性能

采用一种新型胺基化合物制备引发剂,并以此合成官能化溶聚丁苯橡胶,分别利用炭黑和白炭黑体系对其进行增强,测试了二者的动态力学性能和物理机械性能。结果显示,采用炭黑增强体系时,与未官能化的溶聚丁苯橡胶相比,改性后溶聚丁苯橡胶拉伸强度的变化不大,硬度增加,物理机械性能变化不大,动态力学性能得到明显提高;采用白炭黑增强体系时,官能化改性后的溶聚丁苯橡胶的物理机械性能得到提高,60 ℃的损耗因子明显降低,滚动阻力得到改善,胶料的交联密度有所提高。     

硅烷化反应对端基改性溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

将端基改性溶聚丁苯橡胶(SSBR)与顺丁橡胶(BR)并用,采用白炭黑作主要补强剂,并配合偶联剂Si69,研究硅烷化反应对胶料性能的影响。结果表明:与未进行硅烷化反应的胶料相比,进行硅烷化反应的混炼胶门尼粘度降低,焦烧时间缩短,硫化速度明显加快;进行硅烷化反应的硫化胶定伸应力和回弹值明显增大,生热和滚动阻力降低,抗湿滑性能提高。硅烷化反应可有效提高端基改性SSBR/BR并用胶性能,特别是动态力学性能。     

改性松香树脂用量对溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

研究了改性松香树脂用量对溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶硫化性能、物理机械性能、抗湿滑性能及动态力学性能的影响。结果表明,随着改性松香树脂用量的增加,SSBR/BR硫化胶的邵尔A硬度、100%定伸应力、300%定伸应力及回弹率逐渐降低,拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度、磨耗及压缩疲劳温升逐渐增加。并且随着改性松香树脂用量的增加,SSBR/BR胶料的湿摩擦系数逐渐增大,接触角逐渐减小,增加了胶料与路面的湿接触面积。同时,改性松香树脂在胶料中分相,硫化胶的损耗因子峰值提高,玻璃化转变温度向高温方向移动,提高了硫化胶0℃时的损耗因子,而不影响60℃时的损耗因子,使得SSBR/BR胶料在抗湿滑性能提高的同时,基本不影响其滚动阻力。     

白炭黑和白炭黑/炭黑并用补强末端基改性溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶的性能研究

研究白炭黑和白炭黑/炭黑并用补强单、双末端基改性溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶的性能。结果表明:SSBR末端基改性,尤其是双末端基改性,能够显著提高SSBR与白炭黑的相容性,从而提高SSBR/BR并用胶的综合物理性能和动态力学性能;SSBR的末端基改性效果在白炭黑/炭黑并用时不能有效发挥,白炭黑/炭黑并用补强末端基改性SSBR/BR并用胶的综合物理性能和动态力学性能均逊于白炭黑补强末端基改性SSBR/BR并用胶。     

微晶纤维素在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶中的应用

研究微晶纤维素部分替代白炭黑对溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶性能的影响。结果表明:在白炭黑或白炭黑/炭黑填充SSBR/BR并用胶中,当微晶纤维素用量不超过9份时,硫化胶的物理性能变化不大;当微晶纤维素用量超过9份时,硫化胶的物理性能下降;随着微晶纤维素用量的增大,胶料的门尼粘度总体减小,填料的网络化程度降低,Payne效应减弱,损耗因子减小。     

白炭黑/炭黑并用对溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶复合材料性能的影响

研究了白炭黑分别与3种不同牌号的炭黑并用对溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶(SSBR/BR)复合材料硫化特性、力学性能、压缩生热、耐切割性能、耐磨性能、抗湿滑性能以及动态力学性能等的影响。结果表明,白炭黑与炭黑并用后,胶料的焦烧时间缩短,填料网络结构增强,生热和滚动阻力升高,力学性能提高,玻璃化转变温度降低,耐切割性能和抗湿滑性能下降;随着并用炭黑粒径的增大,胶料的焦烧时间缩短,生热和滚动阻力降低,耐磨性能和抗湿滑性能下降。     

原位改性纳米氧化镁/顺丁橡胶复合材料的制备与性能

采用原位改性的方法制备了硅烷偶联剂Si 75 改性纳米氧化镁/顺丁橡胶复合材料,通过橡胶加工分析仪、扫描电镜等研究了其硫化特性、物理机械性能及动态力学性能。结果表明,当改性剂的用量为填料质量的3%时能有效提高纳米氧化镁/顺丁橡胶胶料的硫化速率和交联程度,且硫化胶的综合物理机械性能最好; 与未改性氧化镁填充的顺丁橡胶相比,改性氧化镁与橡胶之间的相互作用得到了增强,纳米氧化镁在橡胶中的分散性有了较大程度的改善,从而提高了改性纳米氧化镁/顺丁橡胶硫化胶的物理机械性能和损耗因子。     

改性淀粉对炭黑填充丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

用改性淀粉替代部分炭黑填充丁苯橡胶(SBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶,考察了改性淀粉用量及偶联剂种类对混炼胶硫化特性及硫化胶物理机械性能和动态力学性能的影响.结果表明,用改性淀粉替代部分炭黑可对SBR/BR混炼胶的硫化产生明显的延迟作用,但改性淀粉用量的变化对焦烧时间与正硫化时间影响不大;添加偶联剂KH-570或NDZ-201延迟了混炼胶的硫化过程,KH-550能大幅度地促进硫化作用,Si-69对于体系的硫化性能略有影响;随着改性淀粉用量的增加,SBR/BR硫化胶的拉伸性能、耐磨耗性均有所降低,但弹性、动态生热和滞后性能得到了明显改善,改性淀粉最佳用量为5～8份;各种偶联剂均可提高SBR/BR硫化胶的拉伸性能,硅烷偶联剂Si-69和KH-570对弹性和动态生热也略有改善,添加偶联剂KH-550改善了SBR/BR硫化胶的抗湿滑性能,但滞后性能变差,添加偶联剂KH-570或Si-69对SBR/BR硫化胶动态力学性能的影响较小,综合考虑,以添加偶联剂KH-570较好.     

新型多功能硫化助剂WL207对NR/SSBR并用胶性能的影响

采用新型多功能硫化助剂WL207配合的有效硫化体系,考察了其用量对天然橡胶(NR)/溶聚丁苯橡胶(SSBR)并用的载重子午胎胎面胶力学性能、动态力学性能、相容性及共硫化特性的影响。结果表明,含有WL207的NR/SSBR硫化胶具有良好的力学性能、动态力学性能和相容性,当WL207用量为4.0份时,NR/SSBR并用胶的综合性能最佳。     

影响国产钕系顺丁橡胶耐裂口增长性能的因素

针对混炼方式、炭黑种类及填充量、硫黄与促进剂配比、与天然橡胶或乳聚丁苯橡胶并用等因素对钕系顺丁橡胶(NdBR)耐裂口增长性能的影响进行了研究。结果表明,混炼方式会在一定程度上影响NdBR的耐裂口增长性能。炭黑填充量增加,NdBR的耐裂口增长性能下降;加入白炭黑可明显改善NdBR的耐裂口增长性能。使用具有较大基团的促进剂DZ及提高硫黄与促进剂的配比均有利于改善NdBR的耐裂口增长性能。NdBR与天然橡胶或乳聚丁苯橡胶并用可不同程度地改善其耐裂口增长性能。     

不同牌号丁苯橡胶的结构与性能对比

对不同牌号丁苯橡胶的微观结构、分子量及其分布、硫化胶的物理机械性能、混炼胶的硫化特性、压缩永久变形及动态力学性能进行了对比。结果表明,溶聚丁苯橡胶（SSBR）与乳聚丁苯橡胶（ESBR）的乙烯基、反式-1,4-结构及顺式-1,4-结构含量差别较大。SSBR的相对分子质量更高,分子量分布更窄,硫化速率更快,耐磨性能、抗湿滑性能及滚动阻力性能更优。随着结合苯乙烯含量的增加了苯橡胶的硫化速率加快,耐磨性能提高,抗湿滑性能和滚动阻力增大。ESBR比SSBR具有更优异的耐低温性能、撕裂性能和压缩永久变形性能。     

反式聚辛烯橡胶改性天然橡胶/顺丁橡胶共混胶的性能

研究了反式聚辛烯橡胶（TOR）改性天然橡胶（NR）/顺丁橡胶（BR）（二者质量比80/20）共混胶的性能。结果表明,采用5～15份（质量,下同）TOR改性NR/BR混炼胶的门尼黏度逐渐降低、Payne效应基本不变,共混胶的焦烧时间和工艺正硫化时间延长、硫化速率减慢。相比NR/BR硫化胶,NR/BR/TOR硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度明显减小,回弹性能提高,100%定伸应力、硬度和滚动阻力略有增大,压缩生热有所升高,耐磨和耐疲劳裂纹引发性能得到改善。用TOR改性NR/BR共混胶时的最佳用量为5份。     

环氧树脂增强天然橡胶/顺丁橡胶并用胶的性能

采用低相对分子质量的液体环氧树脂(EP)与固化剂混合作为增强体的前驱体,比较了其填充天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)及两者并用胶的物理机械性能,考察了EP用量对并用胶及炭黑增强并用胶物理机械性能的影响,并通过扫描电子显微镜表征了填充后的NR、BR及并用胶的微观相态结构。结果表明,EP的加入均可提高NR、BR、NR/BR并用胶的物理机械性能,其中并用胶的拉伸强度提高幅度最大;当EP用量约为24份时,NR/BR并用胶的综合性能最佳;EP可以提高炭黑增强NR/BR并用胶的物理机械性能,但提高幅度不大;EP在NR/BR并用胶中呈现规整的圆球形状,直径为1.0～2.5μm。     

国产稀土顺丁橡胶的性能

研究了中国石油锦州石化公司以环烷酸钕和新癸酸钕催化体系生产的3种稀土顺丁橡胶(NdBR)的生胶,混炼胶,硫化胶的冷流、应力-应变、混炼、生热、抗湿滑以及黏弹性等,并与镍系顺丁橡胶(NiBR)进行了对比。结果表明,NdBR不仅混炼行为优于NiBR,而且硫化胶的强伸性能、抗湿滑性能和滚动阻力等都优于后者。用新癸酸钕催化体系所得NdBR的各项性能优于用环烷酸钕体系者。     

环烷酸钕系顺丁橡胶及其共混物的性能

研究了环烷酸钕系顺丁橡胶(LnBR)及其与天然橡胶(NR)共混物的性能,并与新癸酸钕系顺丁橡胶[LnBR(Q)]进行了对比。结果表明,LnBR硫化胶的物理机械性能、耐磨性能与LnBR(Q)相当,但弹性、拉伸疲劳性和生热性等优于后者。LnBR与NR以50／50(质量比)共混后,降低了生胶分子链的刚性,提高了混炼胶的流动性,改善了加工性能,同时也提高了LnBR／NR硫化胶的物理机械性能、弹性以及干湿滑性能等。LnBR与LnBR／NR共混物的热空气老化性能相当,但劣于LnBR(Q)。     

不同滑滚比下溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶复合材料的磨损行为及其机理

采用机械共混法制备了溶聚丁苯橡胶（SSBR）/顺丁橡胶（BR）复合材料,考察了水存在时SSBR/BR复合材料在不同滑滚比条件下的磨损行为和磨损机理。结果表明,在水存在条件下,当滑滚比较低时,主要发生磨粒磨损;当滑滚比较高时,磨损机理主要为撕裂磨损。同时,随着滑滚比的增大,SSBR/BR复合材料的磨损体积逐渐减小,结合理论计算,分析原因主要是由于随着滑滚比的增大,水压差变大,真实接触面积减小,导致磨损体积减小。     

顺丁橡胶对硅橡胶/丙烯酸酯橡胶并用胶的增容作用

采用偏光显微镜、差示扫描量热仪以及力学性能、热老化性能测试手段,研究了顺丁橡胶(BR)增容的甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/丙烯酸酯橡胶(ACM)共混体系的并用比(质量比)、硫化工艺参数以及BR的加入对并用胶力学性能、耐热老化性能和相容性的影响。结果表明,BR的加入改善了MVQ/ACM并用胶的力学性能和耐热老化性能,当白炭黑用量为30份、BR/MVQ/ACM的并用比为25/45/55时,并用胶的力学性能和耐热老化性能最好;最佳硫化工艺参数为70℃×10 MPa×30 min;加入BR可以改善MVQ/ACM并用胶的相容性,且使其玻璃化转变温度降低,耐低温性能提高。