排胶温度和时间对炭黑/白炭黑/偶联剂Si69补强体系硅烷化反应程度和胶料性能的影响

研究排胶温度和时间对炭黑/白炭黑/偶联剂Si69补强体系中白炭黑硅烷化反应程度和胶料性能的影响。结果表明,当排胶温度为155 ℃、排胶时间为280～320 s时,炭黑/白炭黑/偶联剂Si69补强体系混炼胶中白炭黑的硅烷化反应程度最高,填料分散性较好,胶料的综合性能最佳。     

串联式连续混炼设备转子转速对白炭黑补强效果的影响

采用自主设计的串联式连续混炼设备,在保证下游连续混炼机各段机筒控制温度一定的条件下,研究下游连续混炼机转子转速对胶料内部硅烷偶联反应程度的影响。结果表明,在下游连续混炼机喂料段、混炼段、挤出段机筒控制温度分别为145,135,125℃的条件下,当转子转速为30 r·min~(-1)时,胶料停留时间为2.75 min,排胶温度为154℃,胶料内部硅烷偶联反应程度最高,白炭黑补强效果最好。     

混炼工艺对含白炭黑胎面胶性能的影响

研究混炼工艺对含白炭黑的天然橡胶胎面胶硅烷化反应的影响,进而研究其对胶料各项性能的影响。结果表明：白炭黑与硅烷偶联剂的硅烷化反应温度集中在135～150 ℃区间内,随着有效硅烷化反应时间的延长,硫化胶的损耗因子减小,生热降低,滞后性能改善;当混炼温度达到150 ℃后,有效硅烷化反应时间对硫化胶的生热和滞后性能影响变小;白炭黑良好的硅烷化反应有利于提高硫化胶的耐磨性能。     

串联式连续混炼设备不同转子转速对白炭黑补强效果的实验研究

通过自主设计的串联式连续混炼设备,在保证下游连续混炼机各段机筒温控温度一定的条件下,通过改变下游连续混炼机的转子转速,研究转速对胶料内部硅烷偶联反应反应程度的影响。结果表明：当下游连续混炼机喂料段机筒温控温度为145℃、混炼段机筒温控温度为135℃、挤出段机筒温控温度为125℃的条件下;转子转速为30rpm、停留时间为2.75min、排胶温度为154℃时,胶料内部硅烷偶联化程度最高,补强效果最好。     

促进剂DPG在白炭黑填充天然橡胶胶料混炼中加料顺序对胶料性能的影响

研究促进剂DPG在白炭黑填充天然橡胶胶料混炼中加料顺序对胶料性能的影响。结果表明：促进剂DPG与NR、白炭黑和硅烷偶联剂同时加入混炼能够参与和促进硅烷化反应,改善白炭黑与NR之间的相容性,减轻白炭黑聚集,因此可降低Payne效应,提高胶料的耐热老化性能,但因其参与硅烷化反应而减小了参与硫化反应的量,导致硫化速率降低,焦烧时间延长,同时由于交联密度下降导致硫化胶的耐磨性能、300%定伸应力和撕裂强度降低及60 ℃时的tanδ增大,因此在配方开发和混炼工艺设计时,应考虑适量补充促进剂DPG在前期混炼阶段加入时的损耗。     

风冷工艺对白炭黑胶料性能的影响

研究风冷工艺对白炭黑胶料性能的影响。结果表明：采用风冷工艺能明显提高白炭黑的分散性,混炼后期加入冷风,同时保证了硅烷化反应的温度要求和良好的填料分散效果;随着白炭黑用量的增大,风冷工艺降低Panye效应和滚动阻力的程度增大;在填料总量相同的情况下,随着白炭黑/炭黑并用比的增大,硫化胶的滚动阻力减小,抗湿滑性能提高,回弹值减小,拉伸性能稍有下降。     

用行星式螺杆挤出机连续混炼白炭黑填充胶料

研究了用行星式螺杆挤出机连续混炼的白炭黑填充胶料。研究用的原材料为乳聚SBR／白炭黑／硅烷／填料复合胶料，填料与硅烷在复合胶料的制备过程中充分反应，生成了完全硅烷化的白炭黑。由于行星式螺杆挤出机具有极强的冷却能力，所以，所有胶料组分，包括交联剂都可在同一个喂料段计量加入。未发现混炼胶有焦烧现象，连续混炼胶料的性能（如，填料分散和交联性能）以及硫化胶性能（如，拉伸强度和硬度）都与用密炼机混炼的胶料相当。连续混炼的能耗仅为密炼机混炼的1／3。     

间接法氧化锌在白炭黑胎面胶中的应用

研究在以白炭黑为主要填料的半钢子午线轮胎胎面胶中,间接法氧化锌在不同混炼阶段加入对胶料性能的影响。结果表明：白炭黑的分散性和硅烷化程度对胶料性能的影响占主导作用;间接法氧化锌与白炭黑全部一起加入时,间接法氧化锌会干扰白炭黑的分散和硅烷化程度,对胶料性能产生不利影响;间接法氧化锌在终炼时加入可以提升胶料性能。     

白炭黑填充天然橡胶胶料的混炼工艺优化

研究白炭黑填充天然橡胶胶料中加料顺序对硅烷化反应及胶料性能的影响。结果表明：与防老剂和活化剂在一段混炼时加入相比,防老剂和活化剂在二或三段混炼时加入,白炭黑与硅烷偶联剂的反应更彻底,胶料的门尼粘度降低,门尼焦烧时间延长,Payne效应减弱,结合胶含量增大;硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能提高,60 ℃时的损耗因子减小。     

白炭黑补强胶料的开炼机混炼工艺研究（Ⅱ）——溶聚丁苯橡胶

试验设计一种白炭黑补强溶聚丁苯橡胶的开炼机混炼工艺。相对于传统三段混炼工艺中的二段在高温开炼机上进行,将一段胶的热处理（硅烷化反应）放在老化箱中进行,重点考察热处理时间对胶料性能的影响。结果表明,该混炼工艺安全易行,二段热处理温度和时间控制精准,避免了高温混炼对胶料的剪切破坏,所得胶料的性能与密炼机混炼效果相当。     

白炭黑补强胶料的开炼机混炼工艺研究（Ⅰ）——天然橡胶

试验设计一种白炭黑补强天然橡胶的开炼机混炼工艺.相对于传统三段混炼工艺中的二段在高温开炼机上进行,将一段胶的热处理（硅烷化反应）放在老化箱中进行,重点考察热处理时间对胶料性能的影响.结果表明,该混炼工艺安全易行,二段热处理温度和时间控制精准,避免了高温混炼对胶料的剪切破坏,所得胶料的性能与密炼机混炼效果相当.     

白炭黑补强SSBR的开炼机混炼工艺

试验设计了一种白炭黑补强SSBR的开炼机混炼工艺。相对于传统的三段工艺中的二段在高温开炼机上进行,将二段硅烷化反应的热处理放在老化箱中进行。重点考察了二段的热处理时间对胶料性能影响。该混炼工艺安全易行,二段热处理温度和时间控制精准,也避免了高温混炼对胶料的剪切破坏。得到胶料性能与密炼机混炼效果相当。     

TPU/EVA共混物混炼工艺的研究

采用转矩硫化仪考察填料种类和用量、混炼初始温度、混炼时间和转子转速对热塑性聚氨酯（TPU）/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）共混物性能的影响。结果表明,与炭黑填充TPU/EVA共混物相比,白炭黑填充胶料的混炼效果和拉伸性能较好,白炭黑最佳用量为30份;TPU/EVA共混物的优化混炼条件为：混炼初始温度160℃,混炼时间10～15min,转子转速45r·min^-1。     

混炼温度对Si-69原位改性白炭黑填充天然橡胶硅烷化反应的影响

通过控制混炼工艺研究了温度对Si-69原位改性白炭黑填充天然橡胶(NR)硅烷化反应的影响,利用硫化仪、橡胶加工分析仪、核磁共振交联密度仪以及全反射红外光谱仪等对白炭黑的填料网络结构及与NR的相互作用进行了分析。结果表明,在混炼时间一定的条件下,较高的混炼温度(150℃)有利于白炭黑与Si-69的硅烷化反应,NR混炼胶的Payne效应较弱,白炭黑在橡胶基质中的填料网络化结构也较弱,白炭黑的絮凝速率较慢;NR混炼胶的物理交联密度较大,分子链运动更加受限,白炭黑与NR间的相互作用较强;此时全反射红外光谱分析结果显示白炭黑填充NR混炼胶的羟基吸收峰较小,说明白炭黑表面的羟基减少,极性减弱。     

二苯基硅烷改性白炭黑对SBR性能的影响研究

以二苯基硅烷作改性剂制备了改性白炭黑，研究了二苯基硅烷用量对白炭黑补强SBR性能的影响。结果表明，加入二苯基硅烷后，SBR胶料焦烧时间、工艺正硫化时间及最高转矩均明显增大，最低转矩逐渐减小；加入二苯基硅烷对SBR硫化胶力学性能有一定的改善作用；当用量为2份时，SBR硫化胶综合力学性能较好。随着二苯基硅烷用量的增大，SBR硫化胶0℃损耗因子tanδ略有增大，60℃损耗因子tanδ略有减小；白炭黑在SBR中的附聚体尺寸明显降低；当其用量为1份时，白炭黑附聚体尺寸达到最小值9.46μm。     

混炼工艺对橡胶中白炭黑分散性的影响

通过用橡胶加工分析仪测试橡胶的Payne效应以及炭黑分散度仪、扫描电镜和激光共聚焦显微镜的观察等手段,研究了3种比表面积不同的白炭黑以及混炼时间、转子转速和排胶温度等混炼工艺对橡胶中白炭黑分散状态的影响。结果表明,在混炼工艺相同的条件下,比表面积较小的白炭黑Z 1115MP更容易在橡胶中分散;在混炼时间为6 min、转子转速为60 r/min条件下制得胶料的力学性能最好,白炭黑的分散程度最佳;在适当的排胶温度范围内,温度越高白炭黑的分散性越好,排胶温度以155℃为宜。     

采用特殊加工助剂改善绿色轮胎胎面胶性能

混炼白炭黑补强的S－SBR／BR轿车轮胎胎面胶料时,采用特殊的混炼程序可以获得最佳硅烷偶联的效果,在此混炼程序中,一段混炼仅加入生胶、填料、硅烷和油,二段混炼添加氧化锌、硬脂酸、防老剂和蜡,采用这种程序虽然可以获得最佳硅烷偶联效果,但可能会引起填料分散差和硅烷降解,而且还有添加的低熔点材料的润滑效应引起返炼初始胶料包辊性差的问题。分别采用常规混炼程序和特殊混程序制备了胶料,在一段混炼中分别添加和不添加特殊加工助剂,采用特殊程序混炼的胶料,在二段混炼中分别添加和不添加表面活性剂类加工助剂。一段混炼加的加工助剂是专为不影响硅烷偶联效果而开发的。由于添加剂的润滑作用使返炼时混炼效果差,可以通过用表面活性剂类加工助剂代替硬脂酸加以改善。对未硫化胶的粘弹动态试验可以使混炼质量各个方面的单独量化成为可能,试验数据清楚地表明,在一段和二段混炼中添加的加工助剂对于白炭黑分散和硅烷偶联有积极的作用,而且它们的作用是叠加的。物理性能数据还显示出这些加工助剂的优点,对硫化样品进行的粘弹动态试验可用于预测轮胎使用性能,而且也再次证明了使用这些加工助剂的优越性。     

填料类型对天然橡胶胶料耐磨性的影响

<正>本研究的目的是更好地理解填料类型对天然橡胶胶料耐磨性的影响。白炭黑填充天然橡胶胶料的混炼一直很困难。最近PPG开发的Agilon提供了解决白炭黑填充天然橡胶胶料混炼方面的一个途径(硅烷化步骤要求较高混炼温度)。该技术有益于低滚动阻力天然橡胶胶料,然而一般胎面耐磨性不足。因此,开始研究磨耗机理,尤其是     

白炭黑的特性及其硅烷化反应机理和混炼工艺

综述白炭黑和硅烷偶联剂的特性、两者之间的化学反应机理和反应动力学以及白炭黑胶料的混炼工艺特点。白炭黑的表面积是决定其补强能力的重要因素,结构度决定了其聚集体之间的自由体积,高分散性白炭黑小聚集体尺寸占比更大,因此更有利于分散;白炭黑絮凝对最终产品的性能和加工过程都有不良影响,提高白炭黑的硅烷化效率是降低絮凝的有效方法;白炭黑表面大量的极性羟基导致其与非极性橡胶相容性差,硅烷偶联剂的偶联作用使白炭黑的补强效果显著提高,硅烷的吸附能力是硅烷化反应速率的决定性因素,烷基链的空间位阻效应在硅烷化反应和硫化反应中起着重要作用,含长链取代基以及巯基硅烷等新型偶联剂能获得更高的白炭黑分散性;采用啮合型密炼机、提高排胶温度、降低冷却温度、减小填充系数、使用空气注射均有利于提高白炭黑的硅烷化效率。     

干冰用于白炭黑配方胶料混炼的新型工艺研究

提出在胎面胶密炼机混炼过程中白炭黑与硅烷偶联剂反应的高温区间加入干冰的混炼新工艺。试验结果表明,该方法能够有效延长高温反应时间,促进白炭黑硅烷偶联化反应,提高白炭黑分散效果,从而提高胶料的综合物理性能,改善动态力学性能,同时提高混炼效率,降低能耗。