论文部分内容阅读
白炭黑补强溶聚丁苯橡胶(SSBR)是近年来轮胎技术领域的热点之一,但白炭黑的表面极性较强使其与丁苯橡胶的相容性较差,从而在实际应用中带来了一些新的技术困难。因此通过表面改性来提高白炭黑在橡胶中的分散程度,改善其对SSBR的补强作用,对于制备高性能绿色轮胎具有重要的现实意义。本文以高乙烯基溶聚丁苯橡胶SSBR2557A为基体,以高分散性白炭黑1165MP为填料,分别选择偶联剂NXT和Si747、活性剂DPG和PEG-4000以及两种丁腈胶NBR1846和NBR3305作为白炭黑表面改性剂,较为系统的考察了偶联剂种类和用量、活性剂种类和用量、两种NBR用量及其对白炭黑的改性工艺等对白炭黑填充SSBR2557A胶料结构与性能的影响。实验结果表明,两种偶联剂NXT和Si747均能改善白炭黑在SSBR2557A中的分散状态,提高硫化胶的物理机械性能和耐磨性能。在偶联剂用量相同时,含NXT胶料的加工性能和各项物理机械性能均优于含Si747的胶料。随着偶联剂NXT用量的增加,硫化胶在0℃时的tanδ值增大,60℃时的tanδ值减小。实验结果还表明,相对于活性剂PEG,含有活性剂DPG的SSBR2557A混炼胶的焦烧时间较长,硫化时间短,硫化速度快。硫化胶的拉伸强度和硬度随DPG用量的增加而提高,但PEG用量增加则会降低硫化胶的拉伸强度。DPG用量过大对改善硫化胶的滚动阻力不利。基于NBR易与白炭黑发生强相互作用,通过NBR改性白炭黑可望改善其对SSBR的补强作用。结果显示,两种NBR均能缩短SSBR2557A/SiO2混炼胶的焦烧时间和硫化时间,加快硫化速度,同时显著提高SSBR硫化胶的耐磨耗性能,适当提高混炼温度和延长混炼时间有助于NBR与白炭黑的相互作用。优化实验表明,适量的NBR1846和NBR3305都能改善胶料抗湿滑性能的同时降低其滚动阻力。对NBR1846来说,采用工艺2(白炭黑与NBR先混合)时,混炼胶的Payne效应最小,硫化胶的耐磨性能最高,并获得高的抗湿滑性,同时也可以获得较低的滚动阻力。而对NBR3305来说,采用工艺1(NBR先与SSBR2557A共混),SSBR2557A/Silica胶料具有较好的白炭黑分散性能和高的耐磨性,若采用工艺2时,硫化胶既具有高的抗湿滑性又具有低的滚动阻力。