白炭黑表面改性及其填充溶聚丁苯橡膠的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-07-29 19:07
本文關(guān)鍵詞:白炭黑表面改性及其填充溶聚丁苯橡膠的研究
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【摘要】:白炭黑表面高羥基密度使得其與橡膠相容性差,嚴(yán)重影響復(fù)合材料的性能,本論文旨在對白炭黑進(jìn)行偶聯(lián)劑改性,提高其與橡膠的相容性,提高復(fù)合材料的力學(xué)性能,降低復(fù)合材料滾動(dòng)阻力。本論文探究了不同改性時(shí)間、不同偶聯(lián)劑以及不同偶聯(lián)劑用量改性白炭黑,分析表征后填充到溶聚丁苯橡膠中檢測各項(xiàng)性能,尤其是滾動(dòng)阻力。研究表明:(1)偶聯(lián)劑液相改性白炭黑可降低白炭黑聚集,利于分散;揭示了改性反應(yīng)偶聯(lián)劑與白炭黑的作用規(guī)律。實(shí)驗(yàn)證實(shí)了改性白炭黑表面的物理吸附偶聯(lián)劑容易受到改性時(shí)間、偶聯(lián)劑用量、種類等各種因素的影響,而化學(xué)吸附的偶聯(lián)劑量則由白炭黑表面羥基數(shù)所決定,達(dá)到一定時(shí)間后為定值;(2)改性用偶聯(lián)劑不同,表面接枝率不同,其中Si69/VN3粒徑較大,KH580/VN3改性效果最好,粒徑最。(3)隨著改性時(shí)間的增加,Si69/VN3在橡膠中的分散性增加,Si69/VN3膠料的60℃損耗因子降低;改性時(shí)間為48h時(shí),能夠賦予橡膠復(fù)合材料較優(yōu)異的節(jié)能降耗性能,并保證濕滑抓地性;(4)研究發(fā)現(xiàn)KH570/VN3、KH580/VN3在橡膠中的分散性優(yōu)于Si69/VN3,KH570/VN3膠料力學(xué)性能較優(yōu),但KH580/VN3更適用于高填充。隨KH580用量增加,KH580/VN3在橡膠中分散性增加,各項(xiàng)性能均優(yōu)于原位改性,KH580用量為4:100時(shí)能夠賦予橡膠復(fù)合材料較其他偶聯(lián)劑改性白炭黑優(yōu)異的節(jié)能降耗性能,并保證濕滑抓地性;(5) SSBR 2466與SSBR 5025-2HM并用體現(xiàn)出較好的力學(xué)性能、較低的壓縮生熱、較合適的滾動(dòng)阻力與抗?jié)窕阅?確定了低滾動(dòng)阻力、高抗?jié)窕阅芟鹉z配方;確定了改性白炭黑/橡膠復(fù)合材料填料表面受限聚合物層質(zhì)量分?jǐn)?shù)與膠料定伸應(yīng)力與扯斷伸長率的定性關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】:白炭黑 硅烷偶聯(lián)劑 表面改性 滾動(dòng)阻力
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TQ127.2;TQ330.38
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-14
- 符號(hào)說明14-15
- 第一章 緒論15-27
- 1.1 前言15
- 1.2 溶聚丁苯橡膠15-17
- 1.2.1 溶聚丁苯橡膠簡介15-16
- 1.2.2 溶聚丁苯橡膠改性16-17
- 1.3 白炭黑17-25
- 1.3.1 白炭黑的基本性質(zhì)17-18
- 1.3.2 白炭黑表面改性18-25
- 1.3.2.1 硅烷偶聯(lián)劑改性白炭黑19-23
- 1.3.2.2 聚合物改性白炭黑23-24
- 1.3.2.3 醇酸法改性白炭黑24
- 1.3.2.4 其他方法改性白炭黑24-25
- 1.4 本論文研究目的與主要研究內(nèi)容25-27
- 第二章 改性白炭黑性能表征與分析27-43
- 2.1 引言27
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分27-30
- 2.2.1 主要原材料與實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備27-28
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)工藝與流程28-29
- 2.2.2.1 偶聯(lián)劑Si69改性白炭黑28-29
- 2.2.2.2 不同偶聯(lián)劑KH580用量改性白炭黑29
- 2.2.2.3 不同偶聯(lián)劑改性白炭黑29
- 2.2.3 實(shí)驗(yàn)表征測試方法29-30
- 2.3 結(jié)果與討論30-41
- 2.3.1 白炭黑表面改性與分析30-33
- 2.3.2 不同反應(yīng)時(shí)間下改性白炭黑33-37
- 2.3.3 不同偶聯(lián)劑改性白炭黑37-41
- 2.4 本章小結(jié)41-43
- 第三章 改性白炭黑填充溶聚丁苯橡膠43-73
- 3.1 引言43
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分43-46
- 3.2.1 主要原材料與實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備43-44
- 3.2.2 改性白炭黑/溶聚丁苯橡膠復(fù)合材料制備44
- 3.2.3 測試與表征44-46
- 3.3 結(jié)果與討論46-70
- 3.3.1 不同改性時(shí)間下Si69改性白炭黑填充溶聚丁苯橡膠46-51
- 3.3.1.1 硫化特性46-47
- 3.3.1.2 動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析47-49
- 3.3.1.3 物理機(jī)械性能49
- 3.3.1.4 RPA分析與壓縮生熱分析 33549-51
- 3.3.2 不同偶聯(lián)劑改性白炭黑填充溶聚丁苯橡膠51-57
- 3.3.2.1 硫化特性52-53
- 3.3.2.2 RPA分析53-54
- 3.3.2.3 物理機(jī)械性能54
- 3.3.2.4 動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析54-56
- 3.3.2.5 動(dòng)態(tài)壓縮生熱56
- 3.3.2.6 結(jié)合膠分析56-57
- 3.3.3 改性白炭黑填充并用橡膠體系57-60
- 3.3.3.1 硫化特性57-58
- 3.3.3.2 壓縮生熱58-59
- 3.3.3.3 動(dòng)態(tài)機(jī)械熱性能59-60
- 3.3.4 不同偶聯(lián)劑改性白炭黑高填充溶聚丁苯橡膠60-66
- 3.3.4.1 硫化特性60-61
- 3.3.4.2 物理機(jī)械性能與壓縮生熱61-64
- 3.3.4.3 RPA分析64-65
- 3.3.4.4 DSC分析65-66
- 3.3.5 不同KH580用量改性白炭黑填充溶聚丁苯橡膠66-70
- 3.3.5.1 硫化特性67
- 3.3.5.2 物理機(jī)械性能67-68
- 3.3.5.3 RPA分析68-69
- 3.3.5.4 動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析69-70
- 3.4 本章小結(jié)70-73
- 結(jié)論73-75
- 參考文獻(xiàn)75-79
- 致謝79-81
- 研究成果及發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄81-83
- 作者和導(dǎo)師簡介83-87
- 附件87-89
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1 唐偉家;塑木復(fù)合材料用新型偶聯(lián)劑[J];塑料助劑;2004年03期
2 周慶立;曹永興;俞瑞鑫;;偶聯(lián)劑在粘合中的應(yīng)用[J];江蘇化工;1978年03期
3 葛平;;我廠偶聯(lián)劑的發(fā)展與應(yīng)用[J];國外塑料;1991年02期
4 陳育如;鋁鋯偶聯(lián)劑的應(yīng)用[J];塑料工業(yè);2001年06期
5 君軒;;偶聯(lián)劑[J];世界橡膠工業(yè);2008年11期
6 王德g,
本文編號(hào):590628
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