反式-1,4-聚异戊二烯的结晶性对丁苯橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯共混硫化胶拉伸性能的影响

用X射线衍射仪分析了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的拉伸结晶性能,研究了其对丁苯橡胶(SBR)/TPI共混硫化胶拉伸性能的影响。结果表明,TPI具有明显的拉伸诱导结晶特性。未填充炭黑的SBR/TPI共混硫化胶及TPI硫化胶的结晶衍射峰强度从大到小依次为预拉伸试样、拉断试样和原始试样,并且TPI用量越多相应试样的结晶衍射峰强度越大;炭黑填充SBR/TPI共混硫化胶的结晶度比相应的未填充试样低得多。炭黑填充SBR/TPI共混硫化胶的拉伸强度比未填充胶料明显提高,硬度随TPI用量增加而提高的幅度低于未填充者;未填充胶料的扯断伸长率先降低后升高,而填充胶料整体上呈现下降的趋势;未填充及填充胶料的100%定伸应力都随着TPI用量的增加而升高;炭黑填充胶料在50 mm/min拉伸速率下的拉伸强度比500 mm/min拉伸速率下测得结果的增长幅度以及预拉伸试样比原始试样拉伸强度的增长幅度都小于未填充胶料。     

拉伸疲劳过程中未填充丁苯橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯共混硫化胶性能的变化

研究了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)用量不同的未填充丁苯橡胶(SBR)/TPI共混硫化胶的拉伸疲劳性能,考察了TPI用量为20份(质量,下同)的未填充SBR/TPI共混硫化胶在拉伸疲劳过程中动态性能及TPI结晶性能的变化。结果表明,TPI用量为20份或30份时SBR/TPI共混硫化胶的拉伸疲劳性能较好,随TPI用量增加其疲劳断裂表面的撕裂线逐渐增多。X射线衍射分析表明SBR/TPI(质量比为80/20)共混硫化胶的结晶衍射峰强度随着拉伸疲劳次数的增加而不断增强。动态力学分析表明SBR与TPI的相容性良好;随拉伸疲劳次数增加SBR硫化胶损耗因子的峰值不断降低,而TPI用量为20份的SBR/TPI共混硫化胶在拉伸疲劳过程中损耗因子峰值的变化不明显,但损耗因子在40～60℃有较大幅度的下降。     

反式-1,4-聚异戊二烯的结晶性

采用差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱、偏光显微镜和X射线衍射仪等研究了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的结晶性。结果表明,在TPI的差示扫描量热分析中,随着升温速率提高,第1次升温曲线上的β晶型熔融温度移向高温;而第2次升温曲线上的α晶型结晶熔融峰逐渐消失,且与第1次升温时相比β晶型的熔融温度偏高;而随着降温速率的提高,TPI的结晶峰向低温方向位移。用不同方法制备的TPI薄膜可以得到球晶、碎晶和捆束状晶体。与浇铸薄膜相比,热压薄膜傅里叶变换红外光谱曲线上的843 cm-1和980 cm-1两侧各出现了2个肩峰,而890 cm-1处的结晶峰消失。拉伸后在TPI的X射线衍射谱线上,0.47 nm和0.39 nm晶面间距的所属峰形比拉伸前要尖锐得多,而0.33 nm晶面间距所属峰则弱化。     

拉伸结晶对反式-1,4-聚异戊二烯/丁苯橡胶并用硫化胶性能的影响

研究了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)拉伸结晶对TPI/丁苯橡胶(SBR)并用硫化胶性能的影响。结果表明,TPI拉伸结晶能够明显降低TPI/SBR并用硫化胶的扯断伸长率;热老化后,随着预拉伸倍数的增大,TPI/SBR并用硫化胶硬度的变化增大,拉伸强度和扯断伸长率的变化率增大。预拉伸2.0倍时试样的动态疲劳性能最好。随着预拉伸倍数的增大,试样的熔融温度逐渐向高温方向移动,结晶度呈现出降低趋势。     

反式-1,4-聚异戊二烯的应用研究进展

介绍了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)性能及其与其他橡胶共混的研究进展,阐述了TPI的结晶特性和硫化特性,结合共混胶的研究情况分析了其疲劳性能提高的原因,展望了TPI的研究趋势和应用前景.     

动态硫化反式—1,4—异戊二烯和聚丙烯共混材料的研究

本文采用动态硫化法,对反式－１,４－聚异戊二烯（ＴＰＩ））和聚丙烯（ＰＰ）共混体系作了初步研究,确定了适宜的加工工艺及配方,对材料的力学性能测试结果表明：（１）以少量ＴＰＩ与ＰＰ共混,采用动态全硫化,可以有较少降低ＰＰ硬度、拉伸强度的情况下,明显改善其抗冲强度、抗撕裂性能等力学性能,获得优良的ＰＰ增韧材料;（２）ＴＰＩ增韧ＰＰ合适的制备工艺为：ＴＰＩ先与Ｓ、ＺｎＯ、ＳＡ、ＲＤ等在低温下（≤９０℃）     

充油对反式-1,4-聚异戊二烯及其与丁苯橡胶并用胶性能的影响

采用干法充油工艺,将门尼黏度为120的反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)充芳烃油37.5份制备充油反式-1,4-聚异戊二烯(OETPI).对TPI、OETPI的生胶、硫化胶及其与丁苯橡胶(SBR)并用硫化胶的性能进行了对比.结果表明,OETPI生胶的硬度、门尼黏度、物理机械性能都比TPI的低;OETPI混炼胶的硫化速率比TPI混炼胶的高;OETPI硫化胶的100%和300%定伸应力、邵尔A硬度、拉伸强度等物理机械性能与TPI硫化胶的相比有所降低;磨耗、压缩生热、压缩永久变形增大.与TPI/SBR混炼胶相比,OETPI/SBR混炼胶具有更高的炭黑分散度,较高的硫化速率;OETPI/SBR并用硫化胶的抗湿滑性比TPI/SBR并用硫化胶明显提高,物理机械性能、滚动阻力和动态生热变化不大,耐屈挠龟裂性能提高.     

混炼工艺对炭黑填充天然橡胶/反式1,4-聚异戊二烯并用胶性能的影响

采用4种不同的混炼工艺制备炭黑填充天然橡胶(NR)/反式1,4-聚异戊二烯(TPI)并用胶,并对其性能进行对比研究。结果表明:采用在常温下加入炭黑和配合剂、高温下加入硫黄和促进剂的混炼工艺制备的NR/TPI并用胶加工安全性、综合物理性能和减震性能较好,动态生热较低。     

充油反式-1,4-聚异戊二烯橡胶的研制及性能

采用干法充油工艺,对用负载钛体系催化异戊二烯本体沉淀聚合得到的高门尼粘度反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的充油工艺性能及充油橡胶的性能进行了研究.结果表明,随着充油量的增加,充油生胶的可塑性增大,混炼行为得以改善,但高填充油份数的生胶放置中有喷油现象;充油生胶的屈服强度、拉伸强度、拉断伸长率、定伸应力均下降;充油硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率、100%定伸应力及回弹值均下降,撕裂强度在充油量为37.5份时出现极大值,硬度先增大到极大值后又略有减小,磨耗量增大,抗湿滑性提高.综合考虑,高门尼粘度TPI充油量以37.5份左右为宜.     

溶液法反式-1,4-聚异戊二烯/天然橡胶共混胶的性能

研究了用负载钛催化剂、通过溶液聚合法合成的高纯度反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与天然橡胶(NR)共混胶的硫化特性、力学性能、老化性能以及动态疲劳性能。结果表明,与NR相比,TPI与NR质量比为20/80共混胶的门尼黏度稍高,硫化特性基本相当,力学性能略有下降,而其动态疲劳性能则提高至NR的3~4倍。当硫黄与促进剂M的质量比为2.5/1.0时,TPI/NR共混胶的综合性能达到最佳。     

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.     

填料对反-1,4-聚异戊二烯性能的影响

研究了填料对反－1，4－聚异戊二烯（TPI）硫化胶和混炼胶的物理机械性能和结晶性能的影响。结果表明，在TPI中加入填料后，其硫化胶的300％定伸应力随填料用量的增加而增加，拉伸强度则在填料用量为20份时达到最大值；加入填料同时能降低TPI混炼胶的结晶度，填料用量增加，TPI混炼胶的结晶下降；且填料增强效果越好，结晶度下降越大。     

门尼黏度对反式-1,4-聚异戊二烯及其并用胶性能的影响

研究了门尼黏度对反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)及丁苯橡胶(SBR)／TPI并用胶性能的影响。结果表明,TPI生胶的邵尔A型硬度随其门尼黏度的增大而增大,当门尼黏度为70左右时,TPI生胶的拉伸强度、扯断伸长率、100％定伸应力、撕裂强度及结晶度出现最大值;随着TPI门尼黏度的增大,其硫化胶的力学性能提高,Goodrich压缩生热减小,撕裂强度在门尼黏度为90左右时存在最大值,TPI的最佳门尼黏度为50～100：TPI硫化胶的热氧老化以断链反应为主,门尼黏度越高,混炼难度越大,同时硫化胶的耐老化性能越差。TPI的门尼黏度越高,SBR／TPI并用胶60℃的损耗因子越低,0℃的损耗因子基本不变,其硫化胶的力学性能较好,但混炼困难,TPI适宜的门尼黏度为50～100。     

用于全钢子午线轮胎胎侧胶的反式-1,4-聚异戊二烯/天然橡胶/顺丁橡胶并用胶的性能

研究了不同反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)用量对用于全钢子午线轮胎胎侧胶的TPI/天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)并用胶力学性能、动态力学性能和热老化性能的影响,并对并用胶进行了配方优化。结果表明,当TPI/NR/BR的并用比(质量比)为15.0/42.5/42.5时,混炼胶外表光滑,硬度适中;TPI/NR/BR并用胶的硫化特性与NR/BR并用胶相比变化不大,且在保持后者力学性能的基础上,动态力学性能明显提高;经配方优化后,并用胶耐屈挠性优异,滚动阻力、压缩生热降低,是一种较为理想的全钢子午线轮胎胎侧胶材料。     

反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)/石墨烯纳米复合材料力学性能的研究

以石墨烯为填料,反式聚异戊二烯为基体,通过熔融法制备了反式聚异戊二烯/石墨烯纳米复合材料,并对其力学性能进行了探讨。实验结果表明:随着石墨烯含量的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率增加。当石墨烯的质量分数为0.05%时,纳米复合材料拉伸强度最大,为44 MPa。添加石墨烯可以显著提高复合材料的力学性能。     

白炭黑/顺丁橡胶/丁苯橡胶复合材料力学性能的影响因素

研究了影响白炭黑/顺丁橡胶/丁苯橡胶复合材料力学性能的因素。结果表明,白炭黑(ZQ601)适宜的改性配方和条件为:聚乙二醇6000、油酸及硅烷偶联剂Si-69的用量均为2%(以白炭黑质量计,下同),硬脂酸质量分数1%;温度100℃,时间10 min。制备白炭黑/顺丁橡胶/丁苯橡胶复合材料适宜的硫化配方和条件为:氧化锌3.0份(质量,下同),硬脂酸2.0份,促进剂DM 0.5份,促进剂D0.5份,促进剂CZ 1.0份,防老剂4010 NA 1.0份,切片石蜡1.0份,硫黄0.5份,改性白炭黑90份;温度140℃,时间10 min。所制备复合材料的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度及邵尔A硬度分别达到了6.54 MPa、474%、20.11 kN/m和56,符合农业用轮胎及垫带的国标要求。