高嶺土改性及其在NR中的應(yīng)用研究.pdf

1、我國(guó)是高嶺土資源大國(guó)，但在高嶺土資源高效利用和新材料開發(fā)方面還亟待加強(qiáng)。目前，高嶺土的用途主要集中于紙張、涂料、陶瓷的生產(chǎn)原料，水泥改性劑，橡膠填充劑等。雖然我國(guó)輪胎市場(chǎng)巨大，但高嶺土因其無(wú)機(jī)親水性，與橡膠相容性差，分散困難，在輪胎中的應(yīng)用比較少，只在力學(xué)性能要求不高的氣密層中有少量使用。要使高嶺土在輪胎中推廣使用，必須減小高嶺土的粒徑（亞納米級(jí)），并對(duì)其進(jìn)行活化改性。本論文選用硼酸酯類偶聯(lián)劑，采用干法和濕法改性工藝對(duì)廣西北海高嶺土有限

2、公司提供的亞納米級(jí)高嶺土進(jìn)行活化改性，并研究改性高嶺土在NR中的應(yīng)用效果。
　　本論文采用5種硼酸酯偶聯(lián)劑干法改性高嶺土，用全鋼子午線輪胎胎面膠配方，研究了改性高嶺土對(duì)膠料加工性能、硫化特性和物理機(jī)械性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硼酸酯偶聯(lián)劑SB-1對(duì)高嶺土的活化效果最好，其用量為高嶺土用量的2％時(shí)，胎面膠膠料的加工性能和動(dòng)態(tài)性能最好。改性高嶺土取代白炭黑后，膠料的加工性能改善，加工能耗降低，加工安全性提高，硫化膠的壓縮生熱降低，60

3、℃回彈升高，滯后損失下降，拉伸強(qiáng)度保持不變，但耐磨性、抗撕裂性下降。
　　本論文研究了硼酸酯偶聯(lián)劑SB-1干法改性高嶺土在NR中的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，在NR炭黑基本配方中，隨改性高嶺土取代N660炭黑量的增多，膠料的混煉能耗、排膠溫度逐漸降低，膠料的加工性能改善，硫化膠的拉伸強(qiáng)度變化不大，定伸應(yīng)力、硬度、耐磨性逐漸下降，回彈性提高，硫化膠的動(dòng)態(tài)壓縮生熱降低。在全鋼子午線輪胎胎面膠中，隨改性高嶺土取代白炭黑量的增加，膠料的加工能耗降

4、低，加工安全性提高，生產(chǎn)速率提高，硫化膠拉伸強(qiáng)度變化不大，壓縮生熱降低，滾動(dòng)阻力減小，耐老化性改善，但耐磨性、撕裂強(qiáng)度下降。改性高嶺土中摻加抗磨劑，改善了胎面膠料的加工性能和硫化膠的力學(xué)性能，提高了耐磨性，對(duì)壓縮生熱性能基本沒影響;當(dāng)改性高嶺土與抗磨劑的配比為10∶2時(shí)，硫化膠的物理機(jī)械性能相對(duì)最佳。
　　采用實(shí)驗(yàn)室小試的改性配方與工藝，用工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的改性裝備改性高嶺土，選用全鋼子午線輪胎胎面膠配方，研究高嶺土干法改性放大生

5、產(chǎn)的可行性。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)室小試裝置改性的高嶺土及兩種工業(yè)化大裝備改性的高嶺土應(yīng)用于全鋼子午線輪胎胎面膠中，膠料的混煉加工性能、硫化特性、硫化膠物理機(jī)械性能及耐老化性均未表現(xiàn)出明顯差異，表明實(shí)驗(yàn)室改性配方及工藝可用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
　　論文選用全鋼子午線輪胎胎面膠配方，研究濕法改性時(shí)間對(duì)高嶺土改性效果的影響。結(jié)果表明，濕法改性高嶺土取代胎面膠中白炭黑后，膠料的排膠溫度和混煉能耗明顯降低，焦燒時(shí)間延長(zhǎng)，tc90基本不變，拉斷伸長(zhǎng)