环氧化天然橡胶与硅烷偶联剂相结合减少白炭黑补强天然橡胶胎面胶料的乙醇排放

<正>白炭黑补强橡胶胶料与炭黑填充胶料相比,可赋予客车轮胎胎面较好的湿牵引性能和较低的滚动阻力。然而,与含炭黑胶料相比,混炼白炭黑胶料需要较长的时间和较高的温度。而且,对于不含任何偶联剂作为增容剂的白炭黑填充烃类橡胶,由于强的填料-填料相互作用使白炭黑分散性较差,导致机械性能不好。为了提高白炭黑和非     

炭黑和白炭黑胶料的现代三复合挤出系统

按白炭黑原理生产的轿车轮胎出现在欧洲市场上已有一段时间。这种轮胎的胎面是用部分或全部白炭黑替代炭黑补强的胶料制造的。白炭黑胶料通常是用密炼机制备的。但白炭黑胶料的制备和加工要比炭黑胶料困难得多。详细掌握白炭黑胶料的流变行为才能制定其加工工艺。1　白炭黑混炼胶典型的白炭黑混炼胶由下列组分构成 :聚合物　 10 0 ;白炭黑　 70 ;硅烷　 6;软化剂　 10 ;氧化锌　 3;交联剂　 5;防老剂　 6。在此配方中炭黑已完全被白炭黑所替代。硅烷在白炭黑和聚合物之间起偶联作用。这种胶料中白炭黑的补强作用来源于白炭黑和聚合物之间的…     

改善以炭黑/白炭黑双相填料为基础的绿色轮胎胎面胶加工和物理性能的加工助剂

目前生产的大多数绿色轮胎使用的胎面胶均以在Ｓ ＳＢＲ/ＢＲ中添加硅烷偶联的高分散白炭黑为基础。这些胶料有其自身带来的问题 ,轮胎业有可能采用以炭黑为基础的胶料获得绿色轮胎的性能。已发表的若干文献指出 ,使用新开发炭黑制备的胶料 ,可以达到目前绿色轮胎中所用胶料的性能。虽然这些炭黑胶料的性能接近绿色轮胎胶料 ,但它们在混炼等加工性能方面却存在问题。在绿色轮胎胎面胶填料领域最有意义的研究成果之一是炭黑 /白炭黑双相填料。示出的数据证实 ,使用这种双相填料可以获得与白炭黑胶料相同的性能。在母炼胶混炼过程中添加加工助…     

混炼方法和添加剂对胶料的影响

尽管对在填充剂中用白炭黑替代炭黑的方法已经有了许多研究和论述，但是，在实际应用上并不完全采用这种方法。在许多应用上都是采用了一种胶料中同时使用白炭黑和炭黑的方法。这种方法有利于降低成本，提高生产率。虽然这些胶料在加工上并不是没有困难，但关于白炭黑加工性能以及并用填充剂的许多应用研究工作较少公开发表。实践证明，通过采用在炭黑填充胶料中长期使用的加工助剂可解决高填充白炭黑胶料的混炼和挤出的问题，而且能最大程度地提高生产效率。这篇评论性的文章着眼于生产胶料的一些辅助方法，着重介绍表面活性加工剂对提高生产率和胶料质量的影响。业已发现，不同的混炼方法和添加加工助剂对于混炼生产率和挤出性能有较大影响。对胶料的最终性能也会造成影响。     

白炭黑胎面胶的新一代硅烷偶联剂

填充白炭黑的低滚动阻力轮胎的开发不断获得新进展。与填充普通炭黑的轮胎相比，白炭黑轮胎不仅降低了油耗，而且具有优异的牵引性能和与后者相当的磨耗寿命。高分散性白炭黑和多硫化双-烷氧基硅烷的发展使高填充白炭黑轮胎商品化获得重大突破。炭黑胶料和白炭黑-硅烷胶料的能耗散机理差异很大，     

TESPT对白炭黑填充SBR复合材料物理机械性能和介电性能的影响

在炭黑为主要补强材料的轮胎胎面胶行业中,人们对用白炭黑作为补强填料产生了极大的兴趣。这是因为与炭黑填充胶料相比,白炭黑填充胶料的湿路面牵引性能及雪路面牵引性能较好,而且滚动阻力较小。白炭黑在轮胎胎面胶料中的用量逐年增大,可能成为轮胎的主要填充剂。但是,白炭黑填充胶料仍存在一些问题,如未硫化胶料粘度增大,硫化速度慢等。     

白炭黑胎面胶的新一代硅烷偶联剂

填充白炭黑的低滚动阻力轮胎的开发不断获得新进展。与填充普通炭黑的轮胎相比，白炭黑轮胎不仅降低了油耗，而且具有优异的牵引性能和与后者相当的磨耗寿命。高分散性白炭黑和多硫化双烷氧基硅烷的发展使高填充白炭黑轮胎商品化获得重大突破。炭黑胶料和白炭黑一硅烷胶料的能耗散机理差异很大，因此其磨耗机理不同。     

新一代橡胶补强剂炭黑-白炭黑双相填充剂在载重车胎胎面胶中的应用

考察了炭黑-白炭黑双相填充剂在天然橡胶胶料中的应用。结果发现这种新型填充剂所赋予的总体性能比普通填充剂(即炭黑和白炭黑)好得多。在典型的载重车胎胎面胶料中，由于炭黑-白炭黑双相填充剂填充胶料的聚合物与填充剂之间的相互作用大，填充剂与填充剂之间的相互作用较小而使其具有与N110炭黑胶料相同的实验室耐磨性，而且其70℃下的损耗角正切值(是表征滚动阻力的一个参数)比N110炭黑胶料下降了40％以上。通过加入少量的偶联剂[TESPT，即双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫烷]，可以在某种程度上进一步改善这些性能。试验数据显示，无论加不加偶联剂。炭黑-白炭黑双相填充剂所赋予的性能都比普通填充剂好。     

白炭黑填充丁苯橡胶中絮凝增强和玻璃化转变行为之研究

硅烷可以改善填充白炭黑的橡胶物理性能及加工性能,这就使得白炭黑作为填充剂,成功应用于轮胎及其他橡胶制品。硅烷可增强聚合物-填料间的界面作用,限制渗滤填料网络的生长,同时也会影响填充粒子附近聚合物链的流动性。白炭黑的体积分数为0.19,同时再加入一定量的填料-填料屏蔽剂正辛基三乙氧基硅烷和聚合物-填料偶联剂3-巯基丙基三甲氧基硅烷经混炼后,制得含白炭黑的丁苯橡胶胶料。在未硫化胶的二次硫化处理过程中,上述2种类型的硅烷均可抑制填料的絮凝过程,削弱Payne效应。与剪切应力增强相比,加入硅烷后SBR的静液压缩体积模量基本不变。再使用偶联剂,聚合物-填料间产生键合,结合橡胶的量可高达71%。量热法及黏弹性能测定结果表明,结合橡胶显示出与SBR生胶相似的玻璃化转变行为。改性聚合物-填料的界面对填料网络性质具有很强的影响力,但对填料粒子附近聚合物链段动力学的影响则很小。     

白炭黑与硅烷反应的动力学研究

在轮胎行业导入白炭黑／硅烷体系改变了混炼过程的需求，从那时起，橡胶制造商必须控制混炼过程中的化学反应。只有详细地了解这一影响因素，才能使白炭黑表面实现最佳的硅烷化，从而在随后与聚合物发生更为可控的链接。开展此项研究旨在确定不同硅烷的反应动力学。结果表明，硅烷上的不同官能团对白炭黑一硅烷偶联的反应速率具有重大的影响。     

二硫代磷酸盐在白炭黑补强胶料中的应用

橡胶工业中，胶料加工工艺和性能的不断改进与白炭黑填充胶料的实用性密切相关。显然，白炭黑填充胶料的混炼和加工更为复杂，因为白炭黑具有极性，且涉及白炭黑与硅烷的化学反应。硅烷体系的焦烧性限制了混炼和配合时的灵活性。近几十年来，硅烷的研究以及混炼和挤出设备的改进对解决这些困难起了很大作用。优化湿路面抓着力、耐磨耗性和滚动阻力魔术三角这种长期挑战促使工程师们不断改进工艺。     

白炭黑填充天然橡胶母炼胶

混炼传统的白炭黑填充胶料需要长的混炼周期,而配合预硅烷化白炭黑和母炼胶的胶料需要非常短的混炼周期。极性较高的加工助剂Ultra-DFR 90特别适用于配合母炼胶的胶料,所需的混炼时间非常短。总之,以非常短混炼周期混炼配合母炼胶的胶料其性能与用长混炼周期混炼的传统胶料的性能相当,且具有生产周期短、胶料加工性能好等优点。因此,与传统的白炭黑/硅烷体系相比,天然橡胶-白炭黑母炼胶是一种较好的替代材料。     

用VIC密炼机混炼轮胎白炭黑胶料

近年来 ,由于白炭黑这种矿物填充剂可使轮胎的机械性能得到改善 ,因而被越来越多地应用于轮胎工业中。但是 ,采用大灵活性较大的密炼机混炼白炭黑胶料会遇到很多问题和困难。白炭黑为具有高表面能的极性分子 ,自身之间易于产生强烈的相互作用 ,形成稳定的团粒状的网络 ,难以将其打碎并分散在橡胶相中。采用偶联剂对白炭黑表面进行硅烷化处理后 ,可得到部分改善。但硅烷化过程要求温度在130～ 160℃之间 ,在这个温度范围内 ,白炭黑的水分减少 ,粒子之间的作用力减弱 ,易于打碎和分散 ,且更有利于与橡胶相反应。基于上述原因 ,对于生产轮胎用…     

不同种类的硅烷对白炭黑填充胶料分散性的影响

文章描述了混炼过程中添加的硅烷偶联剂在白炭黑-橡胶体系中对白炭黑分散性的影响,对含硅烷偶联剂X-50-S、Si69及Si266进行了统计性试验。可以看出,不同的硅烷偶联剂对白炭黑分散性的影响各不相同,为了获得最佳分散效果并满足性能要求,已精确地对硅烷与不同白炭黑的比率进行了调整。该研究的目的旨在深入了解白炭黑填充剂的分散效果,并对指导怎样使胶料拥有最佳产品性能有很大意义。     

白炭黑在轮胎中的应用及其前景

从1912年起,炭黑就作为主要填充剂或补强剂被应用于包括轮胎在内的胶料配方中。它的应用对赋予硫化胶理想的补强效果和大大地提高其耐磨性、拉伸强度、抗撕裂性、模量和硬度来讲是必不可少的。然而,其应用亦给硫化带来较大的滞后损失和失热,且其在胶料混炼时还大大地增加粘性生热;对轮胎性能（胎面耐磨性、湿路面牵引性和滚动阻力）来讲,仅仅通过改变其品级和用量决不可能同时兼顾或改善轮胎这种性能;此外,它还污染环境。为使轮胎获得某些为传统炭黑无法提供的特殊性能,传统炭黑的统治地位正面临着严峻的挑战和动摇。在这种情况下,研制并应用新型非黑色填充剂－白炭黑已势在必然。早在1973年,白炭黑作为填充剂在胎面胶中的应用就获得了德国专利,其后便投入了冬季轮胎生产（后因部分轮胎在使用时出现了问题而停产）。70年代末,对用部分白炭黑代替冬季轮胎胎面中的炭黑又进行了研究。其后,被用于新一代的“绿色轮胎”被选为原装轮胎。所谓“绿色轮胎”就是一种有利于保护环境的低滚动阻力、低油耗轮胎。它一般可降低滚动阻力30－35％,节油5％左右。其秘密在于使用了表面为有机硅烷化的白炭黑。目前,白炭黑已越来越多地用于乘用轮胎,其次是载重轮胎。其它一些白炭黑轮胎诸如冬季轮胎、全天候轮胎和工程机械轮胎等正在开发中。白炭黑轮胎以其突出的滚动阻力小、湿路面抓着力大或牵引性好、磨耗小等优点受到轮胎业普遍青睐。     

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。     

在硫黄、过氧化物和金属氧化物硫化体系中硅烷-橡胶的偶联作用

在众多不同应用领域中所用的工业橡胶制品，炭黑通常是首选的填料。而白色或彩色胶料则常用陶土和白炭黑，对于要求高补强的应用，沉淀法白炭黑与硅烷偶剂并用则很有效。本文着重介绍白炭黑一硅烷填充体系在三种不同弹性体中的补强作用。为了对比，也研究了对应的炭黑胶料。首先研究了胶辊用白炭黑填充NBR标准胶料中起硫黄作用的硅烷，着重研究了该胶料的静态和动态性能。     

白炭黑的生产及改性技术进展

白炭黑是炭黑的一种重要替代品,是微细粉末状或超细粒子状无水及含水二氧化硅或硅酸盐类的统称。白炭黑是橡胶制品的重要补强填充剂,它能提高胶料的物理性能、减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力．同时不损失其抗湿滑性。在高档彩色橡胶制品中．其补强效果可以达到炭黑的水平。在轮胎工业中．在胎面胶中添加白炭黑可以提高胎面的抗切割、抗撕裂性能,减少蹦花掉块。法国米其林公司曾全部用白炭黑作填料,制成为高级轿车配套的绿色轮胎。白炭黑填充的胶料与普通炭黑填充的胶料比较,滚动阻力可降低30％。     

国外动态

胎面胶料中炭黑的动态反应混炼 美国《橡胶化学和工艺》1995年68卷4期703页报道: 采用通常用于白炭黑胎面胶胶料的混炼方法将炭黑混入胎面胶胶料中。这一方法包括:①加入填充剂的第一阶段;②在高温下长时间进行动态反应混炼阶段;③加入硫化剂的短时间低温阶段。发现可赋予白炭黑胎面胶良好平衡性能的动态反应混炼阶段②赋予了炭黑补强胎面胶甚至更好的平衡性能。与白炭黑相比,炭黑在高温下产生的tg相同,表明它们的滚动阻力相当,但在低温下的     

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。