工程轮胎裂解炭黑的表征与应用

研究了工程轮胎裂解炭黑(CBp)的基本性质、微观结构及表面性质,考察了2种不同形态的CBp对丁苯橡胶混炼胶门尼粘度、硫化特性以及物理机械性能的影响,并与传统炭黑N330和硅灰石粉(HQ)进行了比较。结果表明,粉料和粒料的CBp化学组成主要有C、O、S、Si、Zn和Ca等元素。与炭黑N330相比,两种CBp的吸碘值、DBP吸油值和加热减量均较低,而灰分含量高很多。SEM显示,2种CBp的粒子聚集体尺寸基本相同,比炭黑N330大,粒料CBp的排列较紧密。红外光谱分析表明,CBp与炭黑N330的表面基团基本相同。分别填充粉料CBp和粒料CBp的SBR混炼胶门尼粘度明显增大,且后者大于前者。含CBp的混炼胶t10和t90均缩短,且后者小于前者,两者均小于炭黑N330和硅灰石填充的混炼胶。随着2种CBp用量的增大,SBR硫化胶的耐磨性、拉伸强度、撕裂强度和300%定伸应力均明显提高;粒料CBp填充的硫化胶性能优于粉料CBp硫化胶,两者性能均介于炭黑N330和硅灰石填充的硫化胶之间。     

改性热解炭黑的结构表征及其在丁苯橡胶中的应用研究

对比研究热解炭黑和改性热解炭黑的结构和性能及其在丁苯橡胶(SBR)中的应用。热解炭黑经浓硝酸和浓氢氟酸依次处理后得到改性热解炭黑,与热解炭黑相比,改性热解炭黑的DBP吸油值、挥发分含量增大,BET比表面积减小,二次结构粒径分布变宽、变大,表面羟基消失,羧基等极性基团增加不明显。与热解炭黑补强SBR相比,改性热解炭黑补强SBR混炼胶的门尼粘度增大,加工性能下降,焦烧时间延长,硫化速率减小;硫化胶的定伸应力增大20%~30%,拉伸强度增大10%,耐磨性能提高,压缩生热减小。     

改性热解炭黑的结构表征及其在丁苯橡胶中的应用

对比研究热解炭黑和改性热解炭黑的结构和性能及其在丁苯橡胶(SBR)中的应用。热解炭黑经浓硝酸和浓氢氟酸依次处理后得到改性热解炭黑,与热解炭黑相比,改性热解炭黑的DBP吸油值、挥发分含量增大,BET比表面积减小,二次结构粒径分布变宽、变大,表面羟基消失,羧基等极性基团增加不明显。与热解炭黑补强SBR相比,改性热解炭黑补强SBR混炼胶的门尼粘度增大,加工性能下降,焦烧时间延长,硫化速率减小;硫化胶的定伸应力增大20%~30%,拉伸强度增大10%,耐磨性能提高,压缩生热减小。     

不同品种炭黑混炼胶的加工流变性能研究

研究不同品种炭黑混炼胶在不同测试条件下的加工流变性能。结果表明：炭黑N550的混炼加工性能好,炭黑N134混炼时更易聚集,分散差;混炼胶的门尼粘度和结合橡胶含量随着炭黑结构的增高和比表面积的增大而增大,与炭黑CDBP吸油值的相关性好,相关因数均为0.95;混炼胶的Payne效应与炭黑比表面积和应力松弛面积的相关性好,相关因数均为0.98;混炼胶的挤出胀大比受混炼胶中结合橡胶和包容胶含量的双重影响。     

裂解炭黑在轮胎气密层中的应用

研究裂解炭黑(PCB)在轮胎气密层中的应用。结果表明:与炭黑N660相比,PCB的吸碘值、氮吸附全比表面积、外比表面积、DBP吸收值和CDBP吸收值均较大,但灰分质量分数高达0.203;填充PCB混炼胶的Payne效应更加显著,硫化胶的定伸应力稍高,而拉伸强度和拉断伸长率略低,玻璃化温度升高,高温区损耗因子更低,耐屈挠性能较好,气密性变化不大。     

炭黑混炼胶和白炭黑混炼胶的结合橡胶及Payne效应研究

研究天然橡胶(NR)/炭黑、NR/白炭黑、异戊橡胶(IR)/白炭黑混炼胶的结合橡胶含量和Payne效应。结果表明:随着二段混炼胶停放时间延长,炭黑混炼胶的结合橡胶含量增大,Payne效应增强,硫化胶应力应变性能和动态性能等变化不明显;白炭黑混炼胶的结合橡胶含量增大,Payne效应基本不变,硫化胶定伸应力明显提高,动态性能有一定程度改善;白炭黑混炼胶的结合橡胶含量明显大于炭黑混炼胶。     

星形溶聚丁苯橡胶/异戊橡胶并用胶的流变性能研究

研究星形溶聚丁苯橡胶(S-SSBR)与异戊橡胶(IR)不同并用比下生胶及其炭黑混炼胶的非牛顿特性和流变特性。结果表明:S-SSBR生胶及其炭黑混炼胶在高剪切作用下容易发生大分子链断裂,从而使其牛顿性增强,非牛顿指数增大;S-SSBR/IR并用胶表现出剪切变稀的非牛顿行为;IR的加入能够改善S-SSBR的松弛,提高其流变性能。     

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。     

炭黑粒径、粒径分布及结构对SSBR/BR并用胶性能的影响

研究了不同炭黑的粒径、粒径分布及结构对溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶硫化特性、力学性能及动态性能的影响。结果表明,与炭黑N234及炭黑N339相比,炭黑X2013一次结构略高,聚集体粒径分布较宽;炭黑X2013硫化胶回弹率增大,疲劳温升显著降低;在3种炭黑填充的混炼胶中,炭黑X2013混炼胶Payne效应最弱,其硫化胶60℃下tanδ最低,即滚动阻力最低。     

粉状炭黑预备方式对湿法混炼胶料性能的影响

研究不同粉状炭黑（以下简称炭黑）预备方式对湿法混炼（胶凝）胶料性能的影响,并与传统干法混炼胶料进行对比。结果表明：炭黑湿法混炼胶料的性能明显优于干法混炼胶料,其中研磨炭黑湿法混炼胶料的综合性能最好,未造粒炭黑由于极轻且难以分散,其湿法混炼胶料的综合性能相比干法混炼胶料提升不大;研磨炭黑和筛滤破碎炭黑能够与天然胶乳在短时间内实现胶凝,其湿法混炼效率较高。     

国产钕系异戊橡胶的性能研究

研究国产钕系异戊橡胶(Nd-IR)的性能,并与天然橡胶(NR)和俄罗斯钛系异戊橡胶(牌号SKI-3)进行对比。结果表明:NR生胶及其炭黑混炼胶的应力-应变曲线有拉伸诱导结晶现象,而Nd-IR生胶及其炭黑混炼胶均未出现拉伸诱导结晶现象。Nd-IR硫化胶的应力-应变曲线变化趋势与NR和SKI-3相近,当应变低于600%时,其应力稍大于SKI-3。与SKI-3相比,Nd-IR生胶及其炭黑混炼胶和硫化胶的物理性能差别不大。适当增大促进剂用量能够使Nd-IR硫化胶的物理性能与NR硫化胶相近。     

N300系列炭黑填充溶聚丁苯橡胶性能研究

考察了5种N300系列炭黑对溶聚丁苯橡胶的硫化特性、力学性能及动态力学性能的影响。结果表明,粒径和结构度较小或较大的炭黑混炼胶加工性能较好,而粒径较小结构度较大的炭黑混炼胶则相反;5种炭黑的硫化胶力学性能各有互补,其中炭黑N351硫化胶的综合性能较好。动态频率扫描和动态应变扫描过程中,炭黑N375混炼胶的储能模量和损耗模量均最大,Payne效应大,而炭黑N351的则最小,分散性较好。0℃时的tanδ大小表明结构度大的炭黑硫化胶抗湿滑能力较差。     

原位改性三元乙丙橡胶炭黑混炼胶与天然橡胶共混胶的性能

研究了三元乙丙橡胶(EPDM)炭黑混炼胶经偶联剂Si-69原位改性前后与天然橡胶(NR)共混胶的性能.结果表明,在EPDM炭黑混炼胶的原位改性过程中,Si-69在与炭黑表面作用的同时会与EPDM发生活性反应.这不仅增大了EPDM与炭黑间的亲和力,而且使EPDM的硫化反应活性增强,从而改善了共混硫化胶的物理机械性能.动态力学性能测试和扫描电子显微镜观察结果均表明,改性后的EPDM炭黑混炼胶与NR的硫化相客性增强.     

停放时间对炭黑DBP吸收值测定结果的影响

炭黑粒子的聚集程度取决于炭黑聚集体中的空隙 ,它直接影响硫化胶的性能。炭黑邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)吸收值可作为炭黑粒子聚集程度的量度 ,DBP吸收值越大 ,炭黑的结构越高 ,胶料的粘度、定伸应力及硬度越大。因此 ,炭黑DBP吸收值是橡胶用炭黑的一个重要检测项目。本工作研究了停放时间对炭黑DBP吸收值测定结果的影响。1　实验1 1　样品炭黑N2 34,N660 ,荣华炭黑厂产品 ;炭黑N330 ,海城捷润炭黑厂产品 ;炭黑N5 5 0 ,辽滨炭黑厂产品 ;标准参比炭黑SRBS,中橡集团炭黑工业研究设计院提供。1 2　试剂邻苯二甲酸二丁酯 ,密度 ( 2 5℃ …     

高结构炭黑NC8515在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究高结构炭黑NC8515在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明：炭黑NC8515的氮吸附比表面积和外表面积均较炭黑N234小,但吸油值和压缩样吸油值大于炭黑N234,结构高;炭黑NC8515粒径略大于炭黑N234,但其聚集体及粒径分布无明显差别;添加炭黑NC8515的混炼胶的门尼焦烧时间延长,加工安全性提高,硫化胶生热和滚动阻力降低,耐磨性能提高;成品轮胎路试结果差异不大,单位磨耗行驶里程为2 2600～24 000 km。     

Premia公司成功收购Watts轮胎集团

据《欧洲橡胶杂志》消息,美国标准制订机构ASTM最近已经将ASTMD2414,即《炭黑标准试验方法吸油值（0AN）》更新为D2414—09a。炭黑吸油值与含炭黑橡胶料的加工性能和硫化胶性能相关。     

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。     

甲基丙烯酸锌/炭黑增强氢化丁腈橡胶的性能

分别以炭黑、甲基丙烯酸锌(ZDMA)及两者并用为增强剂填充氢化丁腈橡胶(HNBR),研究了HNBR混炼胶的硫化特征,考察了增强剂种类、炭黑与ZDMA并用比、温度对HNBR硫化胶物理机械性能的影响,并评价了用ZDMA/炭黑增强HNBR制得的封隔器胶筒的高温高压密封性能.结果表明,相比炭黑,ZDMA增强HNBR混炼胶的焦烧...     

炭黑用量对过氧化物硫化三元乙丙橡胶性能的影响

以双叔丁基过氧化异丙基苯为硫化剂,通过无转子硫化仪、毛细管流变仪及橡胶加工分析仪考察了炭黑用量对乙烯含量不同的2种三元乙丙橡胶(EPDM)混炼胶硫化特性、流变行为、动态黏弹性能及硫化胶拉伸性能的影响。结果表明,随着炭黑用量的增加,2种EPDM混炼胶的焦烧时间(ts1)均缩短,正硫化时间均变化不大,门尼黏度均逐渐增大,混炼胶黏-切依赖性增大; 在相同炭黑用量下,乙烯含量高的混炼胶的ts1较短,硫化程度和硫化速率提高,2种EPDM混炼胶均表现出剪切变稀行为,乙烯含量高的EPDM混炼胶的剪切弹性模量明显高于乙烯含量低的EPDM混炼胶; 随着炭黑用量的增加,2种EPDM硫化胶的拉伸强度和100%定伸应力均不断提高,且高乙烯含量有助于提高EPDM硫化胶的拉伸性能。     

充油溶聚丁苯橡胶2564 A的微观结构与性能

研究了溶聚丁苯橡胶(SSBR,牌号为2564 A)的微观结构与性能,并与牌号为5025-2的SSBR及乳聚丁苯橡胶(ESBR,牌号为1712)进行了对比。结果表明,与ESBR 1712相比,SSBR 2564 A生胶的数均分子量和重均分子量大,分子量分布窄,乙烯基和顺式结构含量高、反式结构含量低,混炼胶的硫化速率慢,硫化胶的物理机械性能略差,耐老化性能、压缩生热性能及炭黑分散性优;与SSBR 5025-2相比,SSBR 2564 A生胶的数均分子量、重均分子量及分子量分布相当,乙烯基含量高,顺式结构含量略高,反式结构含量低,混炼胶的结合胶含量高,交联密度相当,硫化速率略快,硫化胶的物理机械性能相当,耐老化性能优,压缩生热性能及炭黑分散性相当。