【摘要】：隨著橡膠工業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)橡膠加工工藝和綜合性能的要求越來(lái)越高,研制高性能復(fù)合材料所需的環(huán)保、高效、低成本的橡膠助劑是當(dāng)前橡膠工業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。多功能橡膠加工助劑既可降低橡膠加工能耗、改善加工性能,又可提高產(chǎn)品質(zhì)量,是一種重要的橡膠助劑。然而,傳統(tǒng)的加工助劑往往在性能或成本上存在著一定程度的缺陷,且小分子加工助劑易遷移揮發(fā)的問(wèn)題一直未得到徹底的改善,會(huì)降低助劑的使用效率、對(duì)環(huán)境造成污染。另一方面,白炭黑作為一種應(yīng)用廣泛的補(bǔ)強(qiáng)填料,由于其表面特性存在著難以均勻分散、易團(tuán)聚的問(wèn)題。因此,選用合適的表面改性技術(shù)改善白炭黑的分散問(wèn)題,達(dá)到更好的補(bǔ)強(qiáng)效果也是橡膠工業(yè)的一大重要問(wèn)題。為了更好地適應(yīng)高性能輪胎(“綠色輪胎”)發(fā)展的需要,本論文從研制高性能橡膠納米復(fù)合材料所需的新型環(huán)保的反應(yīng)性負(fù)載型加工助劑的制備及白炭黑表面改性出發(fā),選取了幾種脂肪酸加工助劑如硬脂酸(SA)、油酸(OA)和亞油酸(LA)對(duì)白炭黑進(jìn)行表面改性,從而制備了反應(yīng)性負(fù)載型的加工助劑SiO_2-s-SA、SiO_2-s-OA、SiO_2-s-LA,并深入研究了它們對(duì)丁苯橡膠(SBR)的加工性能的改善作用,以及它們與橡膠間的界面相互作用,探討了反應(yīng)性負(fù)載型加工助劑對(duì)丁苯橡膠復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。主要內(nèi)容如下:(1)首先選取了6種典型的加工助劑,研究了不同類型的加工助劑對(duì)丁苯橡膠/白炭黑復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明,加工助劑的加入能有效地減小混煉膠的儲(chǔ)能模量和復(fù)合轉(zhuǎn)矩,改善膠料的加工性能,其中,添加不飽和的亞油酸的膠料具有更優(yōu)的加工性能及填料分散狀態(tài),但在一定程度上會(huì)弱化硫化膠的交聯(lián)密度,削弱硫化膠的物理機(jī)械性能。(2)為了克服傳統(tǒng)的加工助劑易逸出遷移及在補(bǔ)強(qiáng)性能上的不足,同時(shí)對(duì)白炭黑表面進(jìn)行改性。首次采用負(fù)載加工助劑的方法制備了環(huán)保的負(fù)載型加工助劑SiO_2-s-OA,對(duì)其結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了詳細(xì)的表征,并系統(tǒng)地分析了其對(duì)丁苯橡膠復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明:SiO_2-s-OA不僅能有效改善混煉膠的加工性能,而且克服了傳統(tǒng)的加工助劑易遷移逸出的不足。與偶聯(lián)劑改性的白炭黑(m-SiO_2)相比,SiO_2-s-OA在SBR中具有更好的分散狀態(tài),對(duì)橡膠分子鏈?zhǔn)`作用更強(qiáng),復(fù)合材料具有更高的交聯(lián)密度、更強(qiáng)的物理力學(xué)性能。動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析表明,SBR/SiO_2-s-OA既能減小丁苯橡膠復(fù)合材料的滾動(dòng)阻力,還能有效提高抗?jié)窕阅堋?3)為了進(jìn)一步研究加工助劑的反應(yīng)性對(duì)于橡膠復(fù)合材料性能的影響,選取了三種不同反應(yīng)性的脂肪酸加工助劑硬脂酸(SA)、油酸(OA)、亞油酸(LA)進(jìn)行比較,并制備了三種環(huán)保的負(fù)載型橡膠加工助劑:SiO_2-s-SA、SiO_2-s-OA、SiO_2-s-LA。研究表明,與飽和的SiO_2-s-SA相比,不飽和的SiO_2-s-LA、SiO_2-s-OA更能有效改善填料的分散狀態(tài),降低混煉膠的payne效應(yīng),有效改善加工性能。由于二者均能參與丁苯橡膠的硫化交聯(lián)反應(yīng),可進(jìn)一步增強(qiáng)填料-橡膠界面作用,改善復(fù)合材料的物理機(jī)械性能。與SBR/SiO_2-s-OA相比,不飽和程度較高的SBR/SiO_2-s-LA的具有更高的受限分子層分?jǐn)?shù),白炭黑與SBR的界面作用更強(qiáng),復(fù)合材料力學(xué)強(qiáng)度更高。
【圖文】：

劑O理氧物，濕不改移內(nèi)。劑后，分子鏈OP，其 Tg 可理：在橡膠氧而得到穩(wěn)物）作為自可提高塑烷烴油、芳濕、擴(kuò)散、溶不飽和酸酯改變橡膠分移動(dòng)，從而增內(nèi)增塑。另外鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)變可降低 10~塑煉的過(guò)程定，而無(wú)氧由基受體，煉速度，降芳烴油等增塑溶脹等作用，或鋅皂、分子鏈末端的增強(qiáng)膠料的外，脂肪酸變得容易，~20oC。程中，橡膠氧或缺氧的穩(wěn)定自由基降低熱塑煉塑劑，沒(méi)有用，促進(jìn)分子鎂皂、鈣皂的極性力，的流動(dòng)性。我酸本身與橡膠玻璃化溫度分子鏈斷裂條件下，需基斷裂端。煉的初始溫度有官能團(tuán)結(jié)構(gòu)子鏈的移動(dòng)皂，存在極或穩(wěn)定鏈端我們通常稱膠基體有較度降低，柔裂，形成橡需要加入化如五氯硫度。構(gòu)，主要是動(dòng)，，即外增極性官能團(tuán)端自由基，稱通過(guò)化學(xué)較好的相容

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【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB332;TQ333.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳春玉;黃超明;李毅;肖英;;橡膠加工助劑的生產(chǎn)和應(yīng)用概況[J];橡膠科技;2015年09期

2 曹震;韓毓旺;胡q

本文編號(hào)：2645810