反式-1，4-聚異戊二烯與丁苯橡膠并用及其并用膠的性能.pdf

1、反式-1，4-聚異戊二烯(TPI)是一種動(dòng)態(tài)生熱低、滾動(dòng)阻力小、耐磨性能及動(dòng)態(tài)疲勞性能優(yōu)良的新型合成橡膠材料。在輪胎工業(yè)中丁苯橡膠(SBR)大部分用于胎面膠，但其致命的缺點(diǎn)是滯后損失大、行駛時(shí)滾動(dòng)阻力大、彈性小，從而相應(yīng)造成生熱高、耗油量大、廢氣排放量大。在SBR中并用TPI不僅可以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)，還可以顯著提高其耐動(dòng)態(tài)疲勞性能。 本文考察了與SBR并用TPI的門(mén)尼粘度和用量；研究了TPI/SBR并用的加工工藝；考察了充油對(duì)TPI

2、及TPI/SBR并用膠性能的影響；重點(diǎn)分析了SBR在加入TPI后并用硫化膠的綜合性能得到提高的微觀機(jī)理。 為了選取與SBR并用TPI的最佳門(mén)尼粘度，研究了不同門(mén)尼黏度TPI與炭黑N330的相互作用及其對(duì)TPI硫化膠物理機(jī)械性能和疲勞性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，門(mén)尼黏度在50～80之間的TPI硫化膠疲勞性能較好。研究了不同門(mén)尼粘度TPI的TPI/SBR并用膠的性能，研究發(fā)現(xiàn)，選用門(mén)尼粘度為70-80的TPI與SBR并用，其并用膠硫化膠的

3、各項(xiàng)性能較好。 考察了TPI用量對(duì)TPI/SBR并用硫化膠性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)，TPI用量為30份時(shí)，TPI/SBR并用硫化膠的各項(xiàng)性能最好。斷裂力學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在TPI用量為30份時(shí)TPI/SBR硫化膠的斷裂能最大。 從TPI結(jié)晶出發(fā)，利用偏光、DSC、電鏡、紅外等手段研究了TPI用量不同對(duì)TPI/SBR并用膠的結(jié)構(gòu)形態(tài)及并用硫化膠中TPI殘余結(jié)晶的影響。偏光顯微鏡分析表明，隨TPI用量的增加，在TPI用量為30份時(shí)，TP

4、I/SBR并用膠中的TPI球晶連接成一片成為連續(xù)相；DSC分析表明，TPI/SBR.并用膠中TPI的結(jié)晶度并不隨TPI/SBR并用比的變化而變化；研究了加工過(guò)程中填加配合劑和填料對(duì)TPI/SBR并用膠中TPI結(jié)晶性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)，與SBR共混不會(huì)破壞TPI的結(jié)晶，加入配合劑和炭黑對(duì)TPI的結(jié)晶度影響也不大；硫化大大降低了TPI/SBR硫化膠中TPI的結(jié)晶度，仍殘留著TPI結(jié)晶。研究了隨TPI用量的變化TPI/SBR硫化膠中殘留TPI

5、結(jié)晶的結(jié)晶度及分散形態(tài)的不同，DSC分析表明，隨TPI用量的增加，TPI/SBR硫化膠的熔點(diǎn)升高，TPI結(jié)晶度增大；電鏡分析表明TPI殘留結(jié)晶以晶粒的形式分散在非晶相中，隨TPI用量的增加晶粒數(shù)量增多、晶粒大小增大。 利用RPA分析了混煉工藝對(duì)并用膠中炭黑結(jié)合膠含量以及并用硫化膠的各項(xiàng)性能的影響。研究表明：采用TPI炭黑母煉膠+SBR+硫化劑這種混煉工藝得到的TPI/SBR并用膠硫化膠的動(dòng)態(tài)性能最好。 為提高TPI的抗?jié)?/p>

6、滑性及加工性能，研究了充油TPI的性能及其與SBR并用。采用干法充油工藝，對(duì)門(mén)尼粘度為120的TPI充油37.5份，制得了充油反式-1，4-聚異戊二烯(OETPI)，并對(duì)充油前后TPI生膠、硫化膠及其與SBR的并用膠進(jìn)行了性能對(duì)比。研究發(fā)現(xiàn)，充油后TPI生膠的熔點(diǎn)升高，結(jié)晶度增大，生膠的門(mén)尼粘度、硬度、100％應(yīng)力、300％應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度以及斷裂伸長(zhǎng)率降低了。充油后TPI的硫化速率提高，硫化膠的撕裂強(qiáng)度、100％定伸應(yīng)力、300％定伸應(yīng)