胶料加工对填料絮凝的影响

填料对橡胶制品的动态性能具有最为重要的影响,这一点业已得到公认。只需改变填料体系或其加工处理,动态就应力应变的响应便能大为改观。尽管此影响可能牵涉到许多机理,人们却相信对于给定的聚合物和硫化体系,填料网络化乃是决定填充橡胶动态性能的主要特性。正如人们公认的那样,填料网络的形成与填料－填料相互作用、填料－聚合物相互作用以及聚合物－聚合物相互作用的关系尤为密切。     

白炭黑填料在橡胶胶料中的一种分散助剂

众所周知,使用与偶联剂并用的白炭黑填料可提高轮胎的滚动阻力,磨耗和牵引性等工作性能,同时也知道,这些胶料的加工很困难,加工困难的部分原因是白炭黑粒子的填料－填料间有很强的相互作用,硅烷偶联剂已证明能有效地降低填料－填料间的相互作用和提高聚合物－填料间的相互作用。     

白炭黑对丁苯橡胶的补强作用

使用炭黑和白炭黑作填料可明显改善弹性网络的力学性能。力学性能在很大程度上与诸如体积分数、粒子的形状与尺寸以及填料-填料和填料-母体之间的相互作用等大量参数有关。但更重要的是填料粒子与橡胶母体之间的相互作用。导致聚合物链吸附到粒子表面的这种相互作用可以通过改变聚合物-填料界面性能来加以控制,在填料对聚合物粘附较差的情况下,如白炭黑填充的烃类橡胶,可用硅烷偶联剂来提高填料在弹性体母体中的分散作用,以改善两相间的粘附性能。偶联剂通常都含有双官能团分子,它们能在聚合物母体和填料表面间的界面处搭起分子桥。用这种方法,提高了橡胶-填料的粘附作用,从而增强了白炭黑的补强能力。对于硫黄硫化的非炭黑填料填充的胶料而言,硫基丙基三甲氧基硅烷（Dynasi-lan）是最有效的偶联剂之一。     

聚合物-填料和填料-填料相互作用对填充硫化胶动态力学性能的影响(续3)

(接上期)13　填料并用对动态性能的影响(白炭黑与炭黑并用,无偶联剂)当表面特性不同的两种填料并用时,不同填料粒子间的相互作用会影响聚合物母体中填料的网络化,进而影响填充硫化胶的动态性能。当诸如填料形态和用量等其它参数保持恒定时,问题就是在填充并用填料体系的胶料中填料网络化程度比单独填充其中任何一种填料重还是轻,或是居于二者之间。这可通过热力学中粘合能的变化ΔＷ估计出,该热力学过程示意如下(还见图29):图29　在填料并用体系中与重聚过程有关的能量变化与填料附聚过程中粘合能的推导类似[见公式(32)～(36)],人们直接可得…     

白炭黑对丁苯橡胶的补强作用

用炭黑或白炭黑充当填料可以显著改善弹性体网络的机械性能,这些性能在很大程度上取决于许多参数,比如粒子的体积分数形状,尺寸以及填料-填料相互作用和填料-基质相互作用,然而,更为重要的是填料粒子与橡胶基质之间的的相互作用,这种导致聚合物链吸附在粒子表面上的相互作用,能够通过改变聚合物-填料界面对其加以控制,在填料对聚合物粘附性差（如在白炭黑填充烃橡胶中）的场合,可用硅烷偶联剂来帮助其在弹性体基质内分散,改善这两个相之间的粘附状况,一般情况下偶联剂为双官能团分子,它能够在聚合物基质和填料表面之间的界面上搭起分子“桥”。这样,橡胶-填料的粘附力就会增加,从而使白炭黑的补强能力得以提高,对用非炭黑填料填充的硫磺硫化胶料而言,最有效的一种偶联剂是巯（基）丙基三甲氧基硅烷（Dynasilan)。双（3-三乙氧基硅烷基丙基）四硫化物（TESPT）,通常简写作“Si69”,扩大了白炭黑在橡胶应用中的使用范围。     

白炭黑填充橡胶在双螺杆挤出机中的连续混炼

白炭黑与炭黑一样,是橡胶胶料最重要的补强填料之一。在胶料中用白炭黑作为填料,可以带来使用炭黑所无法获得的动态材料性能。白炭黑的应用领域,是轮胎工业和工业橡胶制品所需要的橡胶胶料。改善的材料性能如降低的滚动阻力和极好的湿路面抓着性,对于高端技术用途是特别重要的。然而,未处理过的白炭黑粒子的特征是具有高填料-填料相互作用,容易因强烈的内部结合力而形成附聚体。与填料-填料相互作用相比,聚合物-填料相互作用小些,补强效应更低。     

炭黑/白炭黑复合填料网络在天然橡胶屈挠疲劳过程中的作用分析

通过改变填料体系中炭黑/白炭黑的用量比,制备出具有不同填料网络结构的硫化胶,通过胶料的硫化特性、交联密度、结合胶含量、Payne效应、损耗特性对填料网络结构进行表征并建立填料网络结构模型,最后通过各种性能测试考察了填料网络对橡胶动静态力学性能和屈挠疲劳性能的影响,建立了复合填料网络结构和屈挠疲劳性能的相关性。结果表明,白炭黑-白炭黑相互作用强于炭黑-炭黑相互作用,但白炭黑与橡胶基体的结合作用差;复合填料网络在屈挠疲劳过程中产生的内耗小,白炭黑/炭黑质量比为20/20时,硫化胶的疲劳性能最好。     

炭黑填充胶料Tg附近的电阻率与热膨胀系数

定量表示填料的微观分散情况以及聚合物-填料之间的相互作用，对于经验主义者来说是一个巨大的挑战。目前关于这方面的论述很不全面，尤其是过去电性能测量被延用来评估填料的微分散、絮凝以及填料一聚合物之间的相互作用。因为炭黑在电阻性的聚合物母体中形成导电网络，所以利用准确的电性能试验可以探察炭黑网络密度及其与各种配合及加工条件的相关性。     

填料-弹性体相互作用对填充硫化胶滞后损失、湿摩擦性能和磨耗性能的影响

简要评述填料-聚合物和填料-填料相互作用对填充硫化胶动态性能、湿摩擦性能,特别是微观弹性流体力学润滑作用以及耐磨性能的影响,并从理论和实践两方面讨论这些影响.胎面胶的滞后损失、湿摩擦性能和耐磨性能分别对轮胎的滚动阻力、湿滑性能和耐磨性能起决定作用.填料结构形态及表面特性对硫化胶的滞后损失、湿摩擦性能和耐磨性能影响很大.     

希德·理查森炭黑公司推出新型填料

希德·理查森炭黑和能源公司推出一种新型填料。这种名为"节能炭黑"(Energy Saver Blacks)的填料ES200是该公司科研人员在日前举行的美国化学协会橡胶分会秋季技术会议上披露的。据称,这种新型填料的性能优势为:通过减少填料-填料网络降低滞后;通过增强聚合物-填料相互作用提高耐磨性能;通过硫化过程的交联     

利用等离子体聚合改性填料

炭黑和白炭黑是弹性体中使用最为广泛的两种填料,利用这些填料可以调节橡胶胶料的机械性能和动态性能。填料与聚合物的相容性由其表面特性决定,对于白炭黑而言,表面覆盖有硅烷醇基团和硅氧烷基团,这些基团无规分布在表面上。所以,与大多数其他材料相比,白炭黑是高极性材料,因而填料-填料间的相互作用强,分散困难。     

填料表面能对动态性能的影响

本文介绍对一些橡胶炭黑，石墨化炭黑，白炭黑及有机硅烷处理白炭黑的研究工作。试验结果表明，填料表面能对聚合物－填料和填料－填料间相互作用的影响，使其对填充橡胶的动态性能产生重要作用。     

炭黑-白炭黑双相填料的研究

炭黑－白炭黑双相填料是一种独特的橡胶补强填普,特别适用于轮胎。基于对这种新材料特性的了解,特别是基填为－填料和相互作用较低、聚合物－填料相互作用及胶料中不同配合剂间的相互作用较高,对其在胎面胸,尤其是轿车轮胎胎面胶听应用进行了研究。结果表明,与炭黑和白炭黑胶料相比,新填料对胶料滞后损失和耐磨性能的平稳改进很大,胶料ｔａｎδ值在低温下较高,在高温下较低同时耐磨性能有所提高。至于轮胎使用性能。用这种填     

超高分子量聚乙烯微孔材料微观结构形成机理的研究：（Ⅱ）聚合物—溶剂相 …

超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷ－ＰＥ）微孔材料是通过热致相分离（ＴＩＰＳ）方法成型，ＴＩＰＳ过程中涉及到聚合物－溶剂二元体系，聚合物－溶剂相互作用参数对微观结构有很大影响。确定了ＵＨＭＷ－ＰＥ与不同溶剂体系的相互作用参数，分析了由于溶剂不同造成相互作用参数的差异，导致的最终微观结构的差别，了解了由于溶 剂改变而对微观结构所造成的影响。     

炭黑和白炭黑增强NR的微观网络结构及动态性能

采用"填料粒子相互作用距离"的新观点,研究了炭黑和白炭黑增强的NR的填料网络结构和动态性能。结果表明,当白炭黑和炭黑填充份数相同时,由于白炭黑尺寸较小,在NR基体中相互作用距离小,易形成相互作用较强的填料网络。动态测试发现,白炭黑填充混炼胶比炭黑填充混炼胶具有更明显的Payne效应;白炭黑填充硫化胶具有更低的滞后损失和更小的生热。     

助剂和工艺条件对导电性复合材料性能的影响及其分析

本文以低密度聚乙烯－镍粉为基础成分，引入各种助剂和改变工艺条件，研究了导电性复合材料的导电性和力学强度的变化规律，并考察了其作用机制。结果表明，导电性增加，伸长率和冲击强度就下降，这是由于填料的分散状态及其与聚合物基体的相互作用发生变化造成的。在实际使用中，必须良好地也能够适当地调节这两种性能。     

炭黑-白炭黑双相填料（一种新型橡胶补强剂）——第六部分：炭黑-白炭黑双相填料填充硫化胶动态性能的时间-温度等效原理

研究了炭黑、白炭黑和炭黑-白炭黑双相填料填充硫化胶在宽频、宽温范围内于低应变振幅下的动态性能,如剪切模量、损耗模量和损耗因子,其数据的变化范围宽,得到了羽毛状的假标准曲线,而不是单一的光滑的标准曲线,针对损耗因子,对这种结果做了特别说明,产生这种结果的原因可能是多方面的,其中填料-填料和填料-聚合物相互作用可能是最主要的原因。炭黑-白炭黑双相填料对硫化胶整个动态性能的影响与白炭黑类似：频率较低时,损耗因子较低;频率相对较高时,损耗因子较高。     

低聚树脂对白炭黑补强轮胎胎面胶牵引力和滚动阻力的影响(2)

正2.2动态性能判别白炭黑硅烷化/疏水化效果最常用的方法是利用所谓的Payne效应,即由于大应变下填料-填料相互作用破坏造成低应变和高应变下贮存(损耗)模量的差别。由最佳硫化胶料获得的贮存模量Payne效应测试结果示于图3。高低应变下的模量差较小表明填料聚集体间相互作用减小,从而减少了填料-填料网络和/或增强了填料与橡胶间的相互作用/结合,还有可能改善了填料分散。相对于对比胶料,所有树脂都对Payne效     

聚氨酯接枝聚丙烯酸共聚物网络的合成与性能表征

介绍聚氨酯接枝聚丙烯共聚物网络的合成与性能表征。利用异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物同丙烯酸／丙烯酸羟丙酯共聚物反应得到了聚氨酯接枝聚丙烯酸共聚物网络。用利叶变换红外光谱表征了网络的化学组成，用应力－应变实验测试了本聚合物网络的力学性能，用动态粘弹谱以及差示扫描量热法研究了随着ＰＵ与ＰＡ链段比例的改变，该交联体系相结合的变化。     

纳米填料/橡胶体系在贮存中的结构形态变化Ⅱ.结构变化的影响因素及其对性能的影响

综述了纳米填料／橡胶复合体系在熔融态或高弹态贮存停放过程中,影响其结构形态变化的因素,以及贮存停放对复合体系流变性能、物理机械性能和导电性能的影响,并评述了相关的理论模型。纳米填料／橡胶复合体系在熔融贮存过程中的结构变化主要受橡胶的黏度、填料特性及其用量、填料与橡胶之间的相互作用以及加工性能的影响。填料网络结构的絮凝程度强化使复合体系流变性能、动态力学性能降低,但导电性能提高。相关的填料聚集动力学和填料絮凝模型大部分是唯象模型。