炭黑对IIR1751性能影响的研究

考察了不同炭黑对IIR1751橡胶硫化特性、交联密度、力学性能及动态力学性能的影响,并分析了炭黑在相应胶料中的分散状况。结果表明,随着炭黑比表面积的增大,IIR1751混炼胶门尼粘度增大,炭黑N375填充的胶料焦烧时间最长;粒径太小或结构度太高的炭黑均不利于在其混炼胶中分散,但炭黑N330在其混炼胶中分散性最好;炭黑N220填充的胶料交联密度最大;不同炭黑填充的IIR1751硫化胶tanδ峰值,ΔG′,G″有明显差别;炭黑N220,炭黑N347和炭黑N375填充的硫化胶永久变形较大,炭黑N330填充的胶料各项力学性能比较均衡。     

连续法热解炭黑的性能及其在丁苯橡胶中的应用

研究连续法热解炭黑的性能及其在丁苯橡胶(SBR)中的应用。结果表明:热解炭黑是多种填料的混合物,为半补强炭黑,表面活性较低;与炭黑N660填充SBR混炼胶相比,热解炭黑填充SBR混炼胶的门尼粘度增大,焦烧时间缩短,硫化速率略有提高,交联密度有所下降;与炭黑N660填充SBR硫化胶相比,热解炭黑填充SBR硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度增大,硬度变化不大,定伸应力减小,动态生热性能和耐磨性能略有下降。     

废轮胎裂解炭黑的酸洗改性及其在丁苯橡胶中的应用

采用HCl、H_2SO_4和HNO_3对废轮胎裂解炭黑(CBp)进行酸洗处理,研究了酸洗改性CBp(WCBp)的基本性质、微观形态和粒度分布,考察了3种WCBp对丁苯橡胶混炼胶的门尼黏度、硫化特性及硫化胶性能的影响。结果表明,酸洗后CBp的灰分明显减少,比表面积明显增大; 采用HNO_3处理的CBp粒径更小,粒子排列更加紧密,粒径分布变窄; 酸洗后CBp表面暴露出了部分极性官能团。填充WCBp的SBR混炼胶的门尼黏度均明显下降。填充WCBp的SBR硫化胶,其拉伸强度、300%定伸应力和撕裂强度均显著提高,耐磨性也有一定的改善。填充采用HNO3处理的WCBp的SBR混炼胶,焦烧时间和正硫化时间明显延长,储能模量趋于稳定时的测量值与初始测量值之差最小,拉伸强度为11.16 MPa,300%定伸应力为4.04 MPa,撕裂强度可达35.93 k N/m,磨耗体积为131.27 mm~3。     

裂解炭黑在叉车轮胎胎面胶中的应用

研究裂解炭黑(CBp)在叉车轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在胎面胶中以CBp等量替代炭黑N550,胶料的门尼粘度减小,使用20份CBp的胶料门尼焦烧时间相当,硫化胶的定伸应力和拉伸强度减小,拉断伸长率和撕裂强度增大,炭黑分散性下降;改性CBp硫化胶的耐磨性能优于CBp硫化胶。使用CBp等量替代炭黑N550可显著降低生产成本。     

废轮胎裂解炭黑的基本性质及其在丁苯橡胶中的应用

研究了废轮胎裂解炭黑(PCB)的基本性质及微观结构,考察了PCB对丁苯橡胶(SBR)混炼胶硫化特性和门尼黏度及其硫化胶物理机械性能的影响,并与填料炭黑N 330、N 774、碳酸钙进行了对比.结果表明,PcB的化学组成主要是C、O、S、Zn等元素,其灰分质量分数高达13.3%,含水量比较低;PCB的基本粒子比炭黑N 774小,但其聚集体尺寸比N 774大,而且聚集体粒径分布宽;当SBR中加入PCB后,混炼胶的门尼黏度增大,与炭黑N 330填充SBR混炼胶接近,焦烧时间和正硫化时间缩短;随着PCB用量的增加,SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、100%定伸应力和耐磨性明显提高;当PCB用量增至50份时.sBR硫化胶的拉伸强度提高至15 MPa,撕裂强度超过45 kN/m,其增强效果与炭黑N 774相当,次于炭黑N 330.     

不同炭黑填充溶聚丁苯橡胶的性能研究

研究不同粒径炭黑对溶聚丁苯橡胶(SSBR)性能的影响。结果表明:结构度高的炭黑填充SSBR混炼胶的加工性能较差;高结构度BL系列炭黑填充SSBR硫化胶的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和补强因子均比低结构度炭黑N220和N330填充硫化胶高;炭黑BL201,BL101,BL302,N220和N330填充SSBR混炼胶的剪切储能模量和剪切耗能模量依次减小,BL系列炭黑填充SSBR硫化胶在0℃下的损耗因子较小,抗湿滑性能较差。     

废轮胎热解炭黑/炭黑N550并用对丁苯橡胶性能的影响

表征了废轮胎热解炭黑(CBp)与炭黑N550的差异,并将两者并用填充到SBR中,考察其对SBR各项性能的影响。结果表明,CBp中灰分含量远高于炭黑N550,统计吸附比表面积相近,但结构度低。随着CBp用量的增大,胶料焦烧时间和正硫化时间明显缩短,挤出半成品表面变得粗糙,硫化胶拉伸性能、撕裂性能下降幅度很小,定伸应力下降,耐磨性变差;0℃tanδ值逐渐减小,60℃tanδ值变化不明显。     

废旧轮胎裂解炭黑在橡胶地板中的应用

对比废旧轮胎裂解炭黑(CBp)和炭黑N330的理化性能,研究CBp部分替代炭黑N330对橡胶地板胶料性能的影响。结果表明:CBp灰分含量较大,结构度较低,其他理化性能与炭黑N330基本相当;在橡胶地板胶料中用CBp替代30%炭黑N330,胶料的硫化特性、硫化胶的物理性能和耐老化性能、橡胶地板的使用性能均符合普通橡胶地板的技术要求,且有效降低了生产成本。     

废旧轮胎热裂解炭黑在低温氟橡胶胶料中的应用研究

研究废旧轮胎热裂解炭黑（CBp）在低温氟橡胶胶料中的应用,并与炭黑N990对比。结果表明：与炭黑N990填充低温氟橡胶胶料相比,CBp填充低温氟橡胶胶料的焦烧时间延长,交联程度增大;CBp填充低温氟橡胶胶料中填料-填料和填料-橡胶基体相互作用较炭黑N990填充低温氟橡胶胶料强;CBp填充低温氟橡胶硫化胶的硬度和定伸应力较大,但拉伸强度和拉断伸长率较小,而拉伸强度仍能达到15.8 MPa;CBp填充低温氟橡胶硫化胶的耐低温性能稍逊于炭黑N990填充低温氟橡胶硫化胶。     

高耐磨炭黑填充型粉末SBR研究Ⅲ.硫化胶的热空气老化性能

研究了高耐磨炭黑(N330)填充型粉末丁苯橡胶犤P(SBR/N330)犦硫化胶在100℃×48h及72h条件下的热空气老化性能,并与块状SBR/N330机械混炼胶的硫化胶进行了对比。采用RPA2000型橡胶加工性能分析仪测定了硫化胶的损耗因子(tanδ)。结果表明,包覆剂可使P(SBR/N330)硫化胶老化后的拉伸强度和扯断伸长率具有较高的保持率,并提高了硫化胶的压缩疲劳温升及tanδ,但硫化胶的耐磨性能和耐压缩永久变形性能下降。随着包覆剂含量的增加,硫化胶上述性能的变化趋势增强。当包覆剂为5质量份时,老化前后P(SBR/N330)硫化胶的耐屈挠疲劳性能较强。     

不同溶剂处理废轮胎热解炭黑在丁苯橡胶中的应用

采用丙酮、甲苯和硝酸3种不同溶剂对废轮胎热解炭黑(CBp)进行处理,将处理后的CBp应用到丁苯橡胶(SBR)中,考察其对SBR的补强效果。结果表明:CBp经丙酮抽提处理和甲苯索氏抽提处理后,附聚体变得疏松,原生粒子轮廓更加清晰,微孔和介孔体积增大;硝酸酸洗处理CBp经甲苯索氏抽提后比表面积大幅提高。将CBp丙酮抽提处理或硝酸酸洗脱灰处理后填充到SBR中,相应硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能均有所提高。丙酮抽提处理CBp和酸洗处理CBp替代炭黑N660应用到SBR中,相应硫化胶的抗湿滑性能变化不大,滚动阻力下降。     

高耐磨炭黑填充型粉末SBR研究Ⅱ.硫化胶的物理机械性能

研究了高耐磨炭黑(N330)填充型粉末丁苯橡胶[P(SBR／N330)]硫化胶的物理机械性能。结果发现。炭黑乳化剂的用量、炭黑改性剂和包覆剂的用量及玻璃化转变温度对P(SBR／N330)硫化胶的物理机械性能的影响比较明显。在适宜的粉末化条件下制备的P(SBR／N330)，其硫化胶的物理机械性能与块状SBR／N330通过机械混炼得到的硫化胶的物理机械性能处于相同水平。P(SBR／N330)硫化胶拉伸断面形貌的SEM分析表明，包覆剂在用量为5份时形成的粒子与SBR基体结合紧密，在用量为15份时形成的粒子较易剥离。     

增强氢化丁腈橡胶的结构与性能

研究了甲基丙烯酸锌(ZDMA)、SiO,和炭黑N 550分别填充氢化丁腈橡胶(HNBR)的流动性、硫化特性、物理机械性能、耐老化性能、压缩永久变形及动态力学性能,表征了填料在HNBR混炼胶及硫化胶中的形态结构.结果表明,3种填料填充的HNBR混炼胶均属非牛顿流体,其中ZDMA填充HNBR混炼胶具有较好的流动性;经过二段硫化后.3种填料填充HNBR具有较佳的物理机械性能、耐老化性能和耐压缩性能;zDMA和SiO2,对HNBR的增强效果显著,但HNBR硫化胶的压缩永久变形偏高,N 550填充HNBR硫化胶的扯断伸长率和压缩永久变形较低;SiO2填充HNBR混炼胶和硫化胶的Payne效应较ZDMA、N 550填充HNBR混炼胶和硫化胶显著;N 550、SiO2种填料在HNBR混炼胶和硫化胶中均能达到纳米尺度,ZDMA在HNBR混炼胶中呈微米尺度,而在HNBR硫化胶中呈纳米尺度.     

炭黑填充NR和S—SBR硫化胶动态性能及屈挠破坏性的研究

探讨炭黑种类及用量对天然橡胶（NR）和溶聚丁苯橡胶（S—SBR）硫化胶的耐屈挠破坏性及动态力学性能的影响。结果表明,随着炭黑N234、N330用量的增大,NR和S—SBR两种硫化胶的耐屈挠破坏性降低;随炭黑粒径增大,炭黑用量对两种硫化胶的耐疲劳破坏性的影响逐渐减小;NR硫化胶的耐初始疲劳破坏性明显优于S—SBR硫化胶,随屈挠次数的增加,两者间的差距逐渐减小。炭黑用量增加,NR和S—SBR硫化胶的损耗因子峰值（tanδmax）减小,高于10℃时（高弹态）的tanδ值增大,S—SBR较NR具有更好的抗湿滑性和相差无几的低滚动阻力。炭黑粒径减小,NR和S—SBR硫化胶的tanδmax减小,填充30质量份炭黑时,N660增强的两种硫化胶在0℃时tanδ值较高,60℃时最低,具有较好的动态性能。     

热解炭黑的研磨和偶联改性及其对丁苯橡胶的补强作用研究

采用研磨和偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷（VTEO）对热解炭黑（CBp）进行改性处理,研究研磨改性CBp和VTEO改性CBp补强对丁苯橡胶（SBR）胶料性能的影响。结果表明：随着研磨时间的延长,CBp粒径减小,与橡胶大分子链的相互作用增强,研磨改性CBp补强SBR胶料的门尼粘度和Fmax－FL增大,硫化胶的物理性能提高;VTEO改性使CBp补强SBR胶料的t10延长,加工安全性提高,当采用1份VTEO改性50份CBp时,硫化胶的拉伸强度提高1.6 MPa。     

高耐磨炭黑填充型粉末NR研究(Ⅲ)硫化胶的物理机械性能

研究了高耐磨炭黑(N330)填充型粉末天然橡胶[P(NR/N330)]硫化胶的物理机械性能.结果发现炭黑乳化剂、炭黑、操作油和包覆剂的用量及玻璃化转变温度对P(NR/N330)硫化胶的物理机械性能的影响比较明显.在适宜的粉末化条件下制备的P(NR/N330),其硫化胶的物理机械性能优于天然胶乳与炭黑的简单共沉胶(ENR/N330),而300%定伸应力则低于块状NR/N330机械混炼胶(MNR/N330).P(NR/N330)硫化胶拉伸断面形貌的SEM分析表明,包覆剂在用量为15份时,与NR基体形成互锁结构;DSC分析表明,二者部分相容,因此硫化胶具有较好的物理机械性能.     

不同牌号废轮胎裂解炭黑对SBR加工性能及硫化胶性能的影响

主要表征了不同工艺生产的废轮胎裂解炭黑的基本性质,并研究了不同裂解炭黑对丁苯橡胶(SBR)混炼胶、硫化胶性能的影响。实验结果表明,不同裂解炭黑在灰分含量、表面油含量和比表面积等方面有较大差异,比表面积大、灰分含量少的裂解炭黑填充的SBR混炼胶,其挤出物表面更为光滑,对SBR硫化胶的补强效果也更好。     

不同炭黑对溶聚丁苯橡胶性能的影响

研究不同炭黑对溶聚丁苯橡胶(SSBR)性能的影响。结果表明:在密炼(一段混炼)过程中炭黑N330填充SSBR胶料的温度和功率均较高,不同炭黑填充SSBR胶料的粘-切依赖性大致相同;炭黑粒径越小、结构度越高,其填充SSBR胶料的Payne效应越显著;炭黑SP5000填充SSBR胶料的焦烧时间最长,炭黑N115,N234,N330和N550填充SSBR胶料的硫化速率稍快;粒径较小的炭黑填充SSBR硫化胶的物理性能和耐磨性能较优,但压缩温升较高;粒径相近而结构度较高的炭黑填充SSBR硫化胶的物理性能优于结构度较低的炭黑填充硫化胶;粒径较大的炭黑填充SSBR硫化胶的抗湿滑性能较好和滚动阻力较低,炭黑N774填充SSBR硫化胶的抗湿滑性能最好,且滚动阻力最低。     

硫化对炭黑填充SBR体系中多重相互作用的影响

本工作综合运用MDR,RPA以及DMA等表征手段,考察了硫化对炭黑填充SBR体系中多重相互作用的影响。结果表明,炭黑聚集体的絮凝在硫化初期完成。当炭黑含量达到一定值时,炭黑对混炼胶的增强效果优于相应的硫化胶,且应变扫描对混炼胶的增强效果影响较大。Payne效应与炭黑的体积含量间存在一定的对应关系。混炼胶的玻璃化转变温度随炭黑含量的增多升高的幅度大于硫化胶。未填充体系硫化前后的玻璃化转变温度之差大于填充体系。玻璃化转变温度及结合橡胶含量均随炭黑含量的增多而线性增大。     

炭黑与白炭黑补强溴化丁基橡胶性能对比

采用RPA2000橡胶加工分析仪对炭黑N660和白炭黑1165分别填充的溴化丁基橡胶(BIIR)混炼胶进行了不同温度下的应变扫描分析。结果表明,2种BIIR胶料的门尼粘度值均随填料用量的增大而增大;在相同用量条件下,白炭黑胶料的门尼粘度值高于炭黑胶料;炭黑胶料的应变与温度依赖性均比白炭黑胶料的强,白炭黑在胶料中的分散好于炭黑,且与BIIR橡胶的相互作用较强;相同硫化体系下,白炭黑胶料的焦烧时间(t10)略长,正硫化时间(t90)明显长于炭黑胶料,最低扭矩和最高扭矩均显著高于炭黑胶料,但硫化胶总体力学性能不如炭黑N660填充的硫化胶。