偶联剂和离子液体改性白炭黑补强天然橡胶性能的研究

研究偶联剂(Si69和B-69)与离子液体溴化1-丁基-3-甲基咪唑(BMIM)单用和并用改性白炭黑补强天然橡胶(NR)的性能。结果表明:与未改性白炭黑补强NR胶料相比,偶联剂Si69、偶联剂B-69和BMIM改性白炭黑补强NR胶料的硫化速率加快,Payne效应减弱,物理性能和耐磨性能提高,滚动阻力降低,偶联剂Si69改性白炭黑的效果优于偶联剂B-69;与偶联剂单用改性白炭黑补强NR胶料相比,偶联剂/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料的硫化速率加快,白炭黑与NR相互作用增强,交联密度增大,物理性能和耐磨性能显著提高,滚动阻力降低,偶联剂B-69/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料的滚动阻力小于偶联剂Si69/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料,抗湿滑性能相差不大;BMIM改性白炭黑补强NR胶料的综合性能最佳。     

白炭黑/石墨烯杂化填料对天然橡胶胶料性能的影响

通过偶联剂KH550改性白炭黑与助分散剂TA修饰石墨烯发生迈克尔加成反应形成强杂化键得到白炭黑/石墨烯杂化填料,研究胶料配方中不同偶联剂KH550用量改性的白炭黑/石墨烯杂化填料在天然橡胶（NR）胶料中的分散性和对NR胶料性能的影响。结果表明,与未使用偶联剂KH550的NR硫化胶相比,用量为2份的偶联剂KH550改性的白炭黑/助分散剂TA修饰的石墨烯杂化填料的NR硫化胶的拉伸强度最大（27.8 MPa）、压缩生热最低、玻璃化温度最低（－37.06 ℃）、热导率最大（在30和150 ℃下的热导率分别为0.168和0.184 W·m-1·K-1）,硫化胶中白炭黑的聚集明显减弱,硫化胶的综合性能最佳。     

白炭黑表面改性对NR/BR硫化胶性能的影响

研究了10种偶联剂和3种表面活性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶性能的影响.试验结果表明,不同表面改性剂改性白炭黑后对NR/BR硫化胶物理性能的影响程度大小顺序为硅烷类偶联剂＞钛酸酯类偶联剂＞表面活性剂.其中硅烷类偶联剂的改性效果优劣顺序为KH-550＞KH-846＞KH-590＞KH-560,带胺基和磷酸酯基团的偶联剂具有较好的抗老化作用;钛酸酯类偶联剂的改性效果优劣顺序为NDZ-311w＞NDZ-102＞NDZ-201＞NDZ-311＞NDZ-401＞NDZ-101;表面活性剂的改性效果优劣顺序为ATAC＞T-40＞ABS.     

硅烷化反应对端基改性溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

将端基改性溶聚丁苯橡胶(SSBR)与顺丁橡胶(BR)并用,采用白炭黑作主要补强剂,并配合偶联剂Si69,研究硅烷化反应对胶料性能的影响。结果表明:与未进行硅烷化反应的胶料相比,进行硅烷化反应的混炼胶门尼粘度降低,焦烧时间缩短,硫化速度明显加快;进行硅烷化反应的硫化胶定伸应力和回弹值明显增大,生热和滚动阻力降低,抗湿滑性能提高。硅烷化反应可有效提高端基改性SSBR/BR并用胶性能,特别是动态力学性能。     

偶联剂改性填充剂在橡胶中的应用

比较不同种类偶联剂改性白炭黑和碳酸钙对胶料性能的影响及偶联剂用量对胶料物性的影响。结果表明：偶联剂Si-69对白炭黑的改性效果比钛酸酯偶联剂改性效果优越；偶联剂改性碳酸钙填充硫化胶的性能与未填充碳酸钙胶料的性能接近，并提高产品性价比，偶联剂Si-69在胶料中的用量以无机填料用量的4%-6%左右效果较好。     

偶联剂Si69原位改性白炭黑对SSBR胶料性能的影响

研究偶联剂Si69原位改性白炭黑对SSBR胶料性能的影响.结果表明,偶联剂Si69原位改性白炭黑可以降低SSBR混炼胶的门尼牯度.减弱混炼胶的Payne效应,改善混炼胶的加工性能;其在SSBR硫化胶中的分散度提高,且分散均匀,可以降低硫化胶的邵尔A型硬度,提高硫化胶的300%定伸应力.动态粘弹性能分析表明,偶联剂Si69原位改性白炭黑可降低60℃下、多次应变及大应变、宽频率范围内SSBR硫化胶的滞后损失.动态热力学分析表明,偶联剂Si69原位改性白炭黑可以提高SSBR硫化胶在0℃左右的损耗因子,从而提高胶料的抗湿滑性能.     

顺丁橡胶和白炭黑对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响

试验研究顺丁橡胶(BR)和白炭黑对炭黑/天然橡胶(NR)复合材料性能的影响。结果表明:与炭黑/NR复合材料相比,炭黑/NR/BR胶料的焦烧时间略有缩短,交联程度增大,硫化胶的300%定伸应力增大,压缩生热降低,抗切割性能下降,耐磨性能提高,滚动阻力减小;炭黑/白炭黑/NR胶料的交联程度减小,硫化胶的拉断伸长率和撕裂强度明显增大,压缩生热略有升高,抗切割性能和耐磨性能提高,滚动阻力增大(须通过加入偶联剂予以改善)。     

腰果酚改性白炭黑/纳米甲壳素对丁苯橡胶/顺丁橡胶复合材料性能的影响

分别采用腰果酚和硅烷偶联剂Si 69改性白炭黑/纳米甲壳素,研究了腰果酚和Si 69的用量对白炭黑/纳米甲壳素增强丁苯橡胶(SBR)/顺丁橡胶(BR)复合材料力学性能的影响。结果表明,当用量相同时,与Si 69相比,加入腰果酚胶料的焦烧时间变化不大,正硫化时间较长,最小转矩较大,最大转矩较小。随着腰果酚及Si 69用量的增加,混炼胶的门尼黏度明显降低。腰果酚的加入明显改善了SBR/BR硫化胶的耐热老化性能。     

白炭黑对CR/TPI并用胶性能的影响

研究了白炭黑和Si-69的用量对CR/TPI并用胶的影响.结果表明,白炭黑能加速CR/TPI并用胶的焦烧性能,同时降低了胶料的硫化速度.它对于CR/TPI并用胶的力学性能有显著的补强作用,但略微降低了硫化胶的耐老化性能.在白炭黑补强的CR/TPI并用胶中加入少量硅烷偶联剂Si-69后可以改善并用胶的硫化特性和物理机械性能,但过高的偶联剂用量对硫化胶性能无明显提高.当m(Si-69)∶m(白炭黑)为1∶12时,硫化胶的综合性能最好.     

钴系BR在轮胎胎侧胶中的应用

对比研究炭黑和炭黑/白炭黑填充钴系BR0150/NR与炭黑填充镍系BR9000/NR在轮胎胎侧胶中的应用。结果表明:与炭黑填充BR9000/NR胶料相比,炭黑填充BR0150胶料的门尼粘度较小,流动性较好,正硫化时间和焦烧时间相近,硫化胶的各项性能相差不大;炭黑/白炭黑填充BR0150/NR胶料门尼粘度较大,正硫化时间延长,硫化胶的物理性能和老化性能相差不大,但撕裂强度大幅增大,抗切割性能和耐屈挠割口增长性能改善。