發(fā)布時間：2021-10-22 11:04

　　為積極響應(yīng)“中國制造2025”提出的全面推行綠色制造,加快制造業(yè)綠色升級,橡膠工業(yè)發(fā)展將迎來新的挑戰(zhàn)。目前,橡膠工業(yè)生產(chǎn)主要采用傳統(tǒng)的機械干法混煉工藝,該工藝經(jīng)過多年的發(fā)展和完善已趨向成熟,但是缺點也十分突出,比如VOC排放量大、能耗消耗量多和填料分散性差等。因此,混煉工藝的創(chuàng)新研發(fā)已經(jīng)成為橡膠工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。濕法混煉工藝因很好的解決上述問題受到了廣泛關(guān)注。白炭黑作為一種典型的無機非金屬材料,常常被應(yīng)用于橡膠的補強材料,天然橡膠目前也是應(yīng)用最廣泛的通用橡膠,所以探索濕法制備天然橡膠/白炭黑（SiO2/NR）母膠工藝對橡膠工業(yè)的綠色發(fā)展具有重要的意義。本文通過小試實驗確定中試工藝流程的參數(shù),如改性劑配比、白炭黑水漿最佳濃度、白炭黑改性時間、膠乳與白炭黑復(fù)合時間、絮凝劑用量等,并設(shè)計了濕法制備SiO2/NR母膠的中試工藝流程。通過研究發(fā)現(xiàn),白炭黑的最佳濃度為15%、研磨改性時間為20min,偶聯(lián)劑KH590用量為3%,分散劑AEO-9用量為3%時,制備的SiO2/NR母膠的靜態(tài)力學(xué)性能和耐磨性能較優(yōu),并且母膠凝固后的膠塊具有較高的強度,可以采用傳統(tǒng)天然橡膠生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn);當(dāng)KH590用... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１汽車輪胎結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｉｒｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

北京化工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研宄生學(xué)位論文??同時成功的保證了另外兩種特性［？８］，這就為制備高性能輪胎提供了思路。隨即提出??“綠色輪胎”?［９＿Ｕ１的新概念，該理論主要介紹了制備具有低滾動阻力、高抗滑性、高??耐磨性的汽車輪胎新工藝，即采用特殊的處理方式，實現(xiàn)補強填料納米白炭黑對橡膠??的填充，并可以連續(xù)化生產(chǎn)制備輪胎胎面膠。這一?“綠色輪胎”概念提出后，得到了??越來越多輪胎企業(yè)的關(guān)注和積極響應(yīng)。??隨艦力??角關(guān)系??Ｌ高高耐磨性Ｊ??圖１－２輪胎的“魔鬼三角”示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?“ｍａｇｉｃ?ｔｒｉａｎｇｌｅ”?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｉｒｅ??近年來，隨著全球化石燃料的短缺和環(huán)境污染問題的加重，歐盟輪胎標(biāo)簽法又有??了新變革，重新劃定綠色環(huán)保輪胎的標(biāo)準(zhǔn)，對綠色環(huán)保輪胎的抗?jié)窕阅�、耐磨性�??與滾阻性能三者提出更高的要求。當(dāng)前，結(jié)合具體的工業(yè)化生產(chǎn)，制備橡膠／白炭黑復(fù)??合材料的工藝主要為干法復(fù)合制備工藝［１２］。該工藝方法是指在開煉機或密煉機中通過??滾筒或者轉(zhuǎn)子均勻的將偶聯(lián)劑、白炭黑粉體填料混合分散到橡膠基體中，從而得到混??煉膠。這一工藝在橡膠加工生產(chǎn)中十分成熟，但缺點也表現(xiàn)得十分突出，比如：生產(chǎn)??操作過程中，添加粉體填料難免會造成粉料的飛揚以及ＶＯＣ排放，不僅污染環(huán)境，??更對身體健康造成巨大的危害；其次煉膠過程的差異性造成每批次膠料性能有所不同，??品質(zhì)難以很好的把握，從而造成資源浪費。針對上述問題，一大批科研工作者對改進(jìn)??混煉工藝做了大量的探索，其中濕法混煉技術(shù)工藝應(yīng)運而生。濕法混煉技術(shù)與干法相??比最大的區(qū)別是將白炭黑填料制備的水分散體系加入到橡膠膠乳中通過攪拌的方??式使兩者混

第一章緒論??１．２天然橡膠??１．２．１天然橡膠的概況??天然橡膠膠乳是生產(chǎn)天然橡膠的工業(yè)原料，目前市面上的天然膠乳都是膠農(nóng)從三??葉橡膠樹中提取的，天然橡膠的品質(zhì)與水土條件、氣候條件和樹的品種息息相關(guān)，不??同的因素都會導(dǎo)致橡膠的成分和膠體結(jié)構(gòu)的不同。天然膠乳是乳白色的多相混合液體，??分散介質(zhì)是水，而分散相主要是膠粒；此外，天然膠乳中還有許多非橡膠組分，這些??非膠組分既可以吸附在膠粒表面，又可以在水中溶解，還有一小部分可單獨形成微小??粒子新鮮的天然膠乳經(jīng)過高速離心處理之后出現(xiàn)明顯的分層，最下層是淡黃色膠??狀物體、中間為透明狀液體，最上層則是白色的橡膠團［１５］。天然膠乳中的橡膠烴主要??分布在膠粒當(dāng)中，高速離心處理打破了膠粒的穩(wěn)定性，大量的橡膠烴接觸纏結(jié)后形成??白色橡膠團。??對膠粒組成分析發(fā)現(xiàn)，吸附蛋白質(zhì)占０．３％，脂肪酸占１．０％，聚合水占１０．０％，橡??膠烴占８７．５％，橡膠烴的聚合度在４０００？６０００之間，數(shù)均分子量在３Ｍ０５左右。通過??觀察確定，天然膠乳粒子大多數(shù)是球形，平均粒徑為０．５ｐｍ，在０．１ｐｍ左右的數(shù)目最??多，但不會超過３｜ｉｍ。橡膠膠粒的結(jié)構(gòu)示意圖如１－３所示，主要由三部分組成：最外??層為穩(wěn)定層，主要含有多態(tài)蛋白、類脂和高級脂肪酸等成分；中層為凝膠層，此處存??在的橡膠烴聚合度比較大，甚至在乙醚中不能溶解；最內(nèi)層為溶膠層，該處的橡膠烴??聚合度低，可以在有機溶劑中溶解［１６］。??藝??圖１－３天然膠乳膠粒示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ?ｏｆ?ｎａｔｕｒａｌ?ｒｕｂｂｅｒ?ｌａｔｅｘ?ｐａｒｔｉｃｌｅ??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉廣生,周煜華,楊靜,李連朋,丁冰.  江西化工. 2019(06)
[2]簡述輪胎在汽車中的重要性[J]. 周松波.  南方農(nóng)機. 2019(01)
[3]白炭黑水分散體質(zhì)量分?jǐn)?shù)對天然橡膠/白炭黑濕法混煉膠料性能的影響[J]. 邊慧光,劉潔,宋鳳鵬,李海濤,肖培光,汪傳生.  橡膠工業(yè). 2018(11)
[4]汽車輪胎安全的重要性[J]. 劉元洪.  科學(xué)咨詢（科技·管理）. 2018(07)
[5]天然橡膠濕法混煉的研究進(jìn)展[J]. 王洪振,沈梅,王勝強,辛振祥.  橡膠工業(yè). 2016(12)
[6]“中國橡膠工業(yè)百年”大型采訪活動啟動[J]. 吳金慧,孟晶.  中國橡膠. 2015(17)
[7]白炭黑/NR濕法混煉膠制備工藝及其性能初探[J]. 楊青,麥千里.  中國橡膠. 2014(23)
[8]制備白炭黑研究進(jìn)展[J]. 盛強,姜巖,李東勝,李曉鷗.  當(dāng)代化工. 2014(01)
[9]提高輪胎“魔鬼三角”性能技術(shù)的專利分析[J]. 宋聰雨,張曉艷,趙艷.  中國橡膠. 2013(06)
[10]中國橡膠工業(yè)原材料和工藝技術(shù)的綠色化進(jìn)展[J]. 許春華.  橡塑技術(shù)與裝備. 2013(01)

碩士論文
[1]裂解炭黑/天然膠乳復(fù)合材料的濕法制備機理及實驗研究[D]. 李光超.青島科技大學(xué) 2019
[2]甘薯薯片常壓油炸工藝優(yōu)化及其應(yīng)用[D]. 李玉龍.浙江農(nóng)林大學(xué) 2015
[3]NR分子量與炭黑分散性對NR/炭黑復(fù)合膠料動態(tài)性能的影響[D]. 鄒玉榮.青島科技大學(xué) 2013
[4]白炭黑表面接枝改性及其在橡膠中的應(yīng)用[D]. 王兵兵.華南理工大學(xué) 2012
[5]醫(yī)用乳膠材料的抗菌改性研究[D]. 賈鵬.太原理工大學(xué) 2008



本文編號：3450967