使用沉淀白炭黑提高BIIR气密层的性能第2部分：氧化镁和偶联剂的影响

前文证明一种新的高分散性、低比表面积沉淀白炭黑（ＳＢＥＴ＝７４ｍ２·ｇ－１）是有吸引力的气密层胶料填充剂。调整配方后，这种白炭黑解决了气密层炭黑胶料疲劳问题并改善了大多数性能。研究了不同的偶联剂。全填充白炭黑的ＢＩＩＲ胶料的主要老化机理与炭黑胶料明显不同。恰当调整氧化镁含量，可改善白色胶料的耐老化性能。我们证实了填充白炭黑的胶料老化前３００％定伸应力越高（偶联），耐疲劳性能越好，填充炭黑的胶料则相反。     

炭黑/白炭黑并用对胎侧胶性能的影响

研究炭黑/白炭黑并用对胎侧胶性能的影响。结果表明：混炼温度影响炭黑/白炭黑并用填充胶料的挤出性能和外观;炭黑/白炭黑并用填充胶料的门尼焦烧时间和t90与炭黑填充胶料相比均明显缩短,并随着白炭黑用量的增大呈延长趋势;随着炭黑/白炭黑并用体系中白炭黑用量的增大,硫化胶的100%和300%定伸应力减小,拉伸强度和拉断伸长率增大,耐臭氧老化性能明显改善,压缩疲劳温升和滞后损失减小,Payne效应呈现先减弱后增强的非线性变化趋势。     

功能性橡塑增强剂Create-E2#的应用研究

功能性橡塑增强剂Create E2^#是以二氧化硅为主要成分的一种浅色橡胶补强材料,具有与低结构炭黑和白炭黑相似的物理性能,在一般橡胶制品中可等量替代这2种补强剂,且具有与白炭黑接近的耐热性能。功能性橡塑增强剂Create E2^#胶料与通用炭黑胶料和半补强炭黑胶料具有相同的混炼、挤出等加工性能,优于白炭黑胶料的加工性能。添加功能性橡塑增强剂Create E2^#的胶料加工性能好,性价比高,无毒,环保,有利于降低原材料成本和生产成本。     

ESBR硫化胶交联结构及动态粘弹性在拉伸疲劳过程中的变化

研究炭黑和白炭黑填充乳聚丁苯橡胶硫化胶拉伸疲劳过程中交联结构和动态粘弹性的变化。结果表明,炭黑填充胶料的拉伸性能在拉伸疲劳次数低于50万次时下降明显,而白炭黑填充胶料在50万～100万次之间下降幅度较大;随着拉伸疲劳次数的增加,两种胶料的交联密度均减小;拉伸疲劳次数达到200万次时,炭黑填充胶料的tanδ峰宽明显增大,而白炭黑填充胶料在拉伸疲劳次数50万次以上tanδ峰就明显增高、增宽;炭黑填充胶料疲劳后高弹态的tanδ变化不大,而白炭黑填充胶料tanδ显著增大;白炭黑填充胶料的Payne效应较炭黑填充胶料大,且拉伸疲劳后Payne效应明显减小。     

硅烷改性液体聚丁二烯橡胶在白炭黑填充胎面胶中的应用

研究硅烷改性液体聚丁二烯橡胶Polyvest EP ST-E 60（简称ST-E 60）在白炭黑填充胎面胶中的应用。结果表明：采用ST-E 60等量替代环烷油,胶料的门尼粘度减小,门尼焦烧时间延长,F_L和F_max 减小,t₉₀缩短,Payne效应减弱,白炭黑的分散性改善;硫化胶的耐磨性能提高,回弹值增大,动态生热降低;在胎面胶配方体系中白炭黑用量越大,ST-E 60对胶料性能的改善效果越明显。     

脂肪胺类分散剂对白炭黑填充天然橡胶/乳聚丁苯橡胶并用胶性能的影响

研究在白炭黑填充的天然橡胶（NR）/乳聚丁苯橡胶（ESBR）并用体系中,添加脂肪胺类分散剂对胶料各项性能的影响。结果表明：在NR/ESBR并用体系中添加脂肪胺类分散剂,能够降低胶料的门尼粘度,改善炭黑的分散性,降低白炭黑的絮凝和胶料的Payne效应;胶料老化前后的物理性能及老化后的耐磨性能和抗切割性能提高,同时能够提升湿地抓着性能。     

混炼程序对白炭黑补强的农业轮胎胎面性能的影响

对农业轮胎胎面性能的要求是：良好的抗切割和抗块状撕裂性能，低磨耗和低生热。为评价抗块状撕裂性，我们在实验室进行了一种新的试验，用高比表面积白炭黑（>200 m²·g^-1）代替部分炭黑并优化四硫化硅烷偶联剂、硬脂酸和促进剂用量，可获得最好的抗直角撕裂（20 ℃和80 ℃）性能，良好的抗块状撕裂性能，合理的磨耗量及低生热。 尽管如此，我们在中试中采用二段混炼时，胶料却格外硬，难于加工挤出，为解决这个问题，我们改进了混炼程序并观察这些改进对胶料主要性能的影响。降低天然橡胶的粘度（塑炼和／或塑解）会降低抗直角撕裂和抗块状撕裂性能而提高耐磨耗性。采用三段混炼可提高抗块状撕裂性能，面对其它性能无不良影响，硅烷必须与沉淀法白炭黑一起加入。炭黑在第二段单独加入以调节粘度。在第二段加入氧化锌会降低农业轮胎胎面性能。 我们的研究得到了一个大量填充炭黑和高比表面积沉淀法白炭黑的农业轮胎胎面胶料的优化的混炼程序。     

不同苯乙烯含量的充油溶聚丁苯橡胶在高性能轮胎胎面胶中的应用

以溶聚丁苯橡胶（SSBR）Buna VSL 5025-1和2438-2HM、乳聚丁苯橡胶（ESBR）1712和1721并用BR9000为基体,以炭黑和白炭黑为补强剂,对比研究几种胶料的硫化特性、物理性能、动态力学性能、耐磨性能和抗湿滑性能。结果表明：与ESBR1712和1721胶料相比,炭黑或白炭黑填充SSBR Buna VSL 5025-1和2438-2HM胶料的操作安全性、耐磨性能、抗湿滑性能较好;白炭黑填充SSBR Buna VSL 5025-1和2438-2HM胶料的滚动阻力较小、耐热老化性能较差,炭黑填充SSBR Buna VSL 5025-1和2438-2HM胶料的滚动阻力较大、耐热老化性能较好。     

旧轮胎裂解炭黑/炭黑N660并用在轮胎溴化丁基橡胶气密层胶中应用的研究

研究与60份炭黑N660相比,15份废旧轮胎裂解炭黑（CBp）/45份炭黑N660并用对轮胎溴化丁基橡胶（BIIR）气密层胶性能的影响。结果表明：与炭黑N660相比,CBp的灰分含量和筛余物含量大,DBP吸收值略小;与60份炭黑N660填充的BIIR胶料相比,15份CBp/45份炭黑N660并用填充的BIIR胶料的硫化特性变化不大,拉断伸长率减小,300%定伸应力和拉伸强度增大,耐热空气老化性能无明显变化,气密性相当,即采用15份CBp替代15份炭黑N660的BIIR气密层胶在保证使用性能的前提下,有效降低了生产成本。     

炭黑-白炭黑双相纳米填料及其增强SSBR性能

研究了2种自制炭墨－白炭墨双相纳米填料（CSDPF）的结构及其填充[矣醒苯橡胶（SSBR）胶料的性能，并与炭黑为黑／白炭黑共混填充胶料的性能做对比。结果表明，CSDPF属两相结构，其增强SSBR的物理机械性能与炭黑及炭黑／白炭黑共混填充胶料相当，但加工性能好，Payne效应小，压缩生热低，动态性能优异。     

白炭黑及溶聚丁苯橡胶在轿车轮胎胎体胶中的应用

研究白炭黑替代炭黑、溶聚丁苯橡胶(SSBR)替代乳聚丁苯橡胶(ESBR)在轿车轮胎胎体胶中的应用。结果表明:用白炭黑替代炭黑,胶料的门尼粘度增大,焦烧时间和正硫化时间延长,硫化速率减慢;用SSBR替代ESBR,炭黑体系胶料与白炭黑体系胶料的硫化特性变化完全不同,SSBR更适用于白炭黑体系;用白炭黑替代炭黑,胶料的强伸性能、抗撕裂性能和耐疲劳性能显著提高,生热明显降低,SSBR/白炭黑胶料综合性能优于ESBR/白炭黑胶料;用白炭黑替代炭黑,胶料老化前后的H抽出力差异不大,但是抽出帘线表面附胶量明显不同。     

丁苯橡胶接枝马来酸酐对白炭黑/丁苯橡胶复合材料性能的影响

研究丁苯橡胶接枝马来酸酐（SBR-g-MAH）用量对白炭黑/丁苯橡胶（SBR）复合材料性能的影响。结果表明：随着SBR-g-MAH用量的增大,胶料的t₁₀缩短,t₉₀延长,ML和MH先增大后减小;复合材料的邵尔A型硬度、300%定伸应力和拉断伸长率呈增大趋势,拉伸强度和撕裂强度先增大后减小;白炭黑在SBR胶料中的分散性及界面结合明显改善;当SBR/SBR-g-MAH并用比为50/50时,复合材料的综合性能最佳。     

钴系BR在轮胎胎侧胶中的应用

对比研究炭黑和炭黑/白炭黑填充钴系BR0150/NR与炭黑填充镍系BR9000/NR在轮胎胎侧胶中的应用。结果表明:与炭黑填充BR9000/NR胶料相比,炭黑填充BR0150胶料的门尼粘度较小,流动性较好,正硫化时间和焦烧时间相近,硫化胶的各项性能相差不大;炭黑/白炭黑填充BR0150/NR胶料门尼粘度较大,正硫化时间延长,硫化胶的物理性能和老化性能相差不大,但撕裂强度大幅增大,抗切割性能和耐屈挠割口增长性能改善。     

绢云母粉在半钢子午线轮胎内衬层中的应用

研究了补强填充剂绢云母粉在半钢子午线轮胎内衬层中的应用情况。结果表明, 使用绢云母粉替代部分炭黑, 对胶料的焦烧时间及t₉₀没有明显影响, 试验配方胶料的拉伸强度、定伸应力及其它物理性能与生产配方胶料基本相当, 拉断永久变形变大, 耐屈挠性能略有下降, 胶料加工性能得到改善, 经济效益明显。     

浅色高性能氢化丁腈橡胶密封材料的研制

对比研究炭黑N550和浅色填料(碱性白炭黑AS-70、沉淀法白炭黑255、硅酸铝钾GW-9、硅酸铝钾BS-280和矽丽粉VM-56)填充氢化丁腈橡胶(HNBR)胶料的性能,并制备浅色高性能HNBR密封材料。结果表明:与炭黑N550填充胶料相比,沉淀法白炭黑255填充胶料的门尼粘度明显增大,t10和t90缩短;碱性白炭黑AS-70填充胶料的门尼粘度相差不大,FL和Fmax略增大;其他3种浅色填料填充胶料的门尼粘度、FL和Fmax较小,三者水平相当;浅色填料填充硫化胶的耐热老化性能较好;碱性白炭黑AS-70填充硫化胶的压缩永久变形最小;采用碱性白炭黑AS-70制备的浅色高性能HNBR密封材料综合性能优异且各项性能满足相关标准要求。     

多相炭黑G10填充半钢轮胎胎面胶性能研究

研究偶联剂Si69用量对多相炭黑G10填充半钢轮胎胎面胶性能的影响，并与炭黑及炭黑/白炭黑并用填充胎面胶性能进行对比。结果表明：与炭黑填充胶料相比，炭黑/白炭黑并用填充胶料的门尼粘度较大，t90延长，t10缩短；与炭黑/白炭黑并用填充胶料相比，多相炭黑G10填充胶料的门尼粘度明显减小，t90缩短，混炼胶的Payne效应明显减弱，硫化胶的拉伸强度增大，阿克隆磨耗量和DIN磨耗量减小，压缩生热明显降低，混炼胶中炭黑分散性明显改善；随着多相炭黑G10填充胶料中偶联剂Si69用量的增大，胶料硫化特性和物理性能变化不大，损耗因子减小，其中偶联剂Si69用量为白炭黑用量8%的胶料生热较低，多相炭黑G10分散效果较好。     

离子液体对白炭黑填充SBR性能的影响

研究了两种离子液体对白炭黑填充丁苯橡胶性能的影响,并与未改性白炭黑填充丁苯橡胶进行了对比。实验结果表明,与空白样相比,离子液体的加入可以改善白炭黑的分散,抑制白炭黑填料网络的形成,增强白炭黑与丁苯胶的相互作用,促进硫化反应,使焦烧时间tc₁₀、正硫化时间tc₉₀大大缩短,提高硫化胶的交联密度,同时赋予硫化胶较高的拉伸强度、撕裂强度。且综合比较,两种离子液体中,BMI比AMI改性效果更好。     

偶联剂对磁性丁腈橡胶磁性能的影响

分别选用2种硅烷偶联剂和4种钛酸酯偶联剂制备磁性丁腈橡胶（NBR）,研究偶联剂对磁性NBR磁性能的影响。结果表明：添加钛酸酯偶联剂的胶料的磁性能优于添加硅烷偶联剂的胶料,其中添加钛酸酯偶联剂A13的胶料的磁性能最优;随着偶联剂用量的增大,胶料的剩磁（Br）、内禀矫顽力（HCJ）和最大磁能积[（BH）max]先增大后减小,矫顽力（HCB）无明显变化规律;当钛酸酯偶联剂A13用量为磁粉用量的1%时,胶料具有最优的磁性能：B_r?0.224 T,H_CB?165 kA·m_-1^{,H_CJ?279 kA·m_-1,（BH）max?9.7 kJ·m_-3。}     

炭黑主要理化指标对胶料硫化特性的影响

研究炭黑N234,N220,N375和N326的理化性质及其填充NR胶料的硫化特性。结果表明：同品种炭黑N234,N220和N375,随着压缩后DBP吸收值、STSA、氮吸附比表面积和着色强度的增大,胶料的门尼粘度、M_L、M_H增大,t90缩短,硫化速率提高;炭黑N326理化性质对胶料硫化特性的影响趋势与炭黑N234,N220和N375不同;与普通油炉法炭黑N220和N326相比,新工艺炭黑N234和N375能提高胶料的M_L、M_H和门尼粘度,缩短焦烧时间,提高硫化速率。     

导电炭黑/三元乙丙橡胶复合材料的性能研究

以炭黑N330、炭黑HM3810、导电炭黑DENKA BLACK为填料,研究炭黑/三元乙丙橡胶复合材料的硫化特性、物理性能和导电性能。结果表明：导电炭黑DENKA BLACK填充的混炼胶的F_L和F_max －F_L最大,t₉₀最短,炭黑HM3810填充的混炼胶的F_L 和门尼粘度[ML（1＋4）100 ℃]最小, t₁₀最长;当炭黑用量相同时,炭黑HM3810填充的硫化胶的力学性能最好,导电炭黑DENKA BLACK填充的硫化胶的导电性能最好;随着导电炭黑DENKA BLACK用量的增大,硫化胶的力学性能和导电性能提高;当导电炭黑DENKA BLACK用量为60份时,硫化胶的力学性能和导电性能最好。