補(bǔ)強(qiáng)填料與丁基橡膠相互作用的研究.pdf

1、溶聚丁苯橡膠(SSBR)能夠改善輪胎的抗?jié)窕?、降低滾動(dòng)阻力，已經(jīng)成為當(dāng)今胎面膠的研究重點(diǎn)，但為了進(jìn)一步改善輪胎性能，我們考慮到丁基橡膠(IIR)的結(jié)構(gòu)和特殊的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，設(shè)想在胎面膠中加入IIR來進(jìn)一步提高輪胎的抗?jié)窕曰蚪档蜐L動(dòng)阻力。但有關(guān)IIR與填料相互作用方面的研究鮮見報(bào)道，故本文首先，采用高結(jié)構(gòu)度炭黑N234和白炭黑N分別填充SSBR和IIR，對(duì)比研究填料在兩種膠中的分散與相互作用，探究IIR替代SSBR提高胎面膠性能的可能

2、性;其次，在白炭黑中加入硅烷偶聯(lián)劑Si-69，探究其對(duì)白炭黑與IIR的相互作用的改善;最后，為進(jìn)一步探究橡膠極性對(duì)IIR與填料相互作用的改善，采用高結(jié)構(gòu)度的炭黑N234填充溴化丁基橡膠(BIIR)與SSBR和IIR作對(duì)比。
　　結(jié)果表明:炭黑在IIR中分散性比在SSBR中差，填料-填料相互作用更強(qiáng)，而在SSBR混煉膠中，炭黑與橡膠的相互作用更強(qiáng);相同硫化體系下，SSBR硫化膠的拉伸強(qiáng)度隨炭黑用量增加呈線性增加，而IIR硫化膠，在炭

3、黑填充30phr時(shí)，拉伸強(qiáng)度達(dá)到最高值20.1MPa，在炭黑高填充量下，其撕裂強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于SSBR膠;通過動(dòng)態(tài)性能分析，IIR不能完全替代溶聚丁苯膠用在胎面膠中，但在冬季輪胎或賽車胎中會(huì)改善胎面膠的抓著力。
　　白炭黑在IIR中填充60phr時(shí)，Payne效應(yīng)突增，明顯高于SSBR，白炭黑在IIR中分散性同樣弱于其在SSBR，通過儲(chǔ)能模量G'和損耗因子tanδ等分析得出，IIR與白炭黑的相互作用弱于SSBR，填料與填料的相互作用高于

4、SSBR;加入Si-69后Payne效應(yīng)明顯的減弱促進(jìn)了白炭黑在IIR中分散。
　　對(duì)比白炭黑和炭黑與IIR的相互作用，通過橡膠加工分析儀RPA2000四次應(yīng)變掃描分析得出，炭黑在IIR中形成的填料網(wǎng)絡(luò)程度高于白炭黑，填充30phr炭黑時(shí)即開始形成填料網(wǎng)絡(luò)，而填充45phr白炭黑(Si-69)時(shí)才形成填料網(wǎng)絡(luò);通過動(dòng)態(tài)性能對(duì)比分析白炭黑和炭黑填充丁基橡膠IIR，白炭黑使IIR的抗?jié)窕阅芴岣?、滾動(dòng)阻力降低，但白炭黑與IIR的相互作

5、用弱于炭黑;炭黑對(duì)IIR力學(xué)性能的改善優(yōu)于白炭黑。
　　對(duì)比炭黑分別與BIIR、SSBR、IIR的相互作用，炭黑填充BIIR的Payne效應(yīng)明顯低于SSBR和IIR，結(jié)合膠含量高于兩者，說明在BIIR中填料與填料的相互作用減弱，填料與橡膠的相互作用得到提高;相同的硫化體系下，BIIR的力學(xué)性能得到明顯的改善，填充30phr炭黑時(shí)拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度都達(dá)到了最大值，此時(shí)其值都高于SSBR和IIR，說明增加IIR的極性改善了填料的補(bǔ)強(qiáng)效