【摘要】：白炭黑填充的溶聚丁苯橡膠滾動(dòng)阻力較低,是“綠色輪胎”胎面膠的主要成分。采用農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼提煉出的白炭黑(RHS),不但可以減少?gòu)U棄物填埋,還可以提高膠料的性能,節(jié)能環(huán)保。實(shí)驗(yàn)選用了三種RHS(牌號(hào)為K160、K175、K2000)和一種普通白炭黑ZX955,比較了其微觀結(jié)構(gòu),以及應(yīng)用于SSBR的性能。RHS的孔隙結(jié)構(gòu)豐富,吸附性較強(qiáng),同時(shí)表面羥基較少,其填充的SSBR結(jié)合膠含量較高,力學(xué)性能較好,并且具有更好的抗?jié)窕阅芎透偷臐L阻。選擇了四種偶聯(lián)劑(Si69、Si75、KH550、KH792)對(duì)ZX955和K160改性,比較其填充的SSBR硫化特性、物理機(jī)械性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能等。偶聯(lián)劑改性后,溶聚丁苯的Payne效應(yīng)減弱,力學(xué)性能和抗?jié)窕阅芴岣?并且填充K160的膠料強(qiáng)度更高。兩種偶聯(lián)劑并用改性的膠料結(jié)合膠含量較高,回彈較大,耐磨性能較差,抗?jié)窕阅芴岣?Si69/KH550并用改性的膠料的拉伸強(qiáng)度最大,Si75/KH550改性的膠料斷裂伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度最大。最后研究了填充體系N330/ZX955和N330/K160中炭黑/白炭黑并用比對(duì)SSBR性能的影響。填充N(xiāo)330/K160的膠料具有更優(yōu)異的力學(xué)性能。隨著白炭黑用量的增加,SSBR的拉伸強(qiáng)度下降,斷裂伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度先增大,后減小,并用比為30/30時(shí)達(dá)到最大值。白炭黑的加入可以提高SSBR的抗?jié)窕阅?同時(shí)降低其滾動(dòng)阻力。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TQ333.1
【圖文】：

2.3 白炭黑的微觀結(jié)構(gòu)及改性2.3.1 白炭黑的微觀結(jié)構(gòu)白炭黑是無(wú)定形二氧化硅，結(jié)構(gòu)疏松，孔隙發(fā)達(dá)，硅的四價(jià)鍵使其具有很強(qiáng)間成鍵能力，也使得無(wú)定形二氧化硅具有發(fā)達(dá)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（如圖 1-1 所示

填料粒子間橡膠鏈的有限伸長(zhǎng)學(xué)說(shuō)Fig.1-4Themodeloftherubberchainsbetweenparticles

裂或是從炭黑表面剝落所需的能量。如圖 1-5 所示為大分子滑動(dòng)學(xué)說(shuō)的示意圖，橡膠在外力作用下伸長(zhǎng)時(shí)，最短的鏈達(dá)到極限伸長(zhǎng)后在炭黑粒子表面滑移，此時(shí)膠中應(yīng)力多數(shù)由伸直的鏈來(lái)承擔(dān)，起到了均勻應(yīng)力的作用，緩解了膠料中的應(yīng)力中；隨著外力作用，橡膠繼續(xù)伸長(zhǎng)，分子鏈繼續(xù)在炭黑表面滑動(dòng)，橡膠分子鏈伸直高度取向，為橡膠供了較高的模量。在此過(guò)程中，因?yàn)榉肿渔湹幕瑒?dòng)產(chǎn)生滯后損失而消耗了部分外力功；當(dāng)應(yīng)力消失，分子鏈松弛，松弛的分子鏈在炭黑之間的分鏈長(zhǎng)度相等[43, 44]，因此在再一次受外力伸長(zhǎng)時(shí)，分子鏈不再需要滑移，所需應(yīng)力降。

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本文編號(hào)：2748295