氧化石墨烯/白炭黑复合填料的制备及其在丁苯橡胶复合材料中的应用

采用硅烷偶联剂KH550(简称KH550)对氧化石墨烯(GO)和白炭黑同时进行改性,制得KH550-GO-白炭黑复合填料,通过机械共混法制备KH550-GO-白炭黑/丁苯橡胶(SBR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:KH550将GO与白炭黑通过化学键作用在一起,从而将GO的片层阻隔,促进了填料在SBR中的分散;与白炭黑/SBR复合材料相比,KH550-GO-白炭黑/SBR复合材料的交联密度、邵尔A型硬度和300%定伸应力增大,拉伸强度变化不大,60℃时的损耗因子减小,耐磨性能提高。     

密炼工艺及橡胶配比对溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶/白炭黑复合材料性能的影响

以硅烷偶联剂Si 69改性白炭黑,制备了溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)/白炭黑复合材料,考察了密炼工艺和橡胶配比对复合材料性能的影响,研究了白炭黑在橡胶基体中的分散性。结果表明,采用合适的密炼工艺可提高白炭黑的硅烷化程度,促进橡胶基体与白炭黑的相互作用,可改善SSBR/BR/白炭黑复合材料的抗湿滑性能和拉伸强度;采用相同密炼工艺,当SSBR/BR(质量比)由75/25增大至103/25时,SSBR/BR/白炭黑复合材料的拉伸强度变化不大,而回弹性有所提高,压缩生热明显下降,抗湿滑性能提高了26%,滚动阻力下降了21%。     

改性纳米二氧化硅的制备及其在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶中的应用

用偶联剂KH570作修饰剂,采用液相原位表面修饰技术制备改性纳米二氧化硅,并考察其在溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶中的应用。结果表明:与未改性纳米二氧化硅相比,改性纳米二氧化硅在橡胶基体中的分散性较好,与橡胶的相容性提高,团聚减弱;改性纳米二氧化硅/SSBR/BR复合材料的物理性能和耐磨性能提高,Payne效应减弱;修饰量为50 mmol·kg~(-1)的改性纳米二氧化硅/SSBR/BR复合材料物理性能、耐热老化性能和耐磨性能最好。     

白炭黑填充溶聚丁苯橡胶并用胶复合材料的性能对比研究

对比研究白炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)以及SSBR并用顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶和反式1,4-聚异戊二烯(TPI)所制备复合材料的性能。结果表明:经偶联剂Si69改性的白炭黑填充的SSBR/BR并用胶在低温下的损耗因子(tanδ)最大,在60℃下的tanδ值最小,耐磨性能最好,抗切割性能最差;白炭黑填充的SSBR/TPI并用胶在60℃下的tanδ值最大。     

氧化石墨烯/白炭黑纳米杂化填料在绿色轮胎胎面中的应用

将氧化石墨烯(GO)与白炭黑(SiO_2)在液相中实现纳米杂化,并通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH 550)构建化学键合,然后经喷雾干燥制备GO-SiO_2纳米杂化填料,进一步与溶聚丁苯(SSBR)-顺丁橡胶(BR)共混制备了GO-SiO_2/SSBR-BR纳米复合材料。通过X射线衍射和电子显微镜表征了GO-SiO_2杂化填料的内部结构,结果证实GO实现了纳米剥离,并与白炭黑在纳米尺度上相互穿插隔离。性能研究结果表明,GO-SiO_2纳米杂化填料与橡胶基质的相容性大幅改善,二者具有更强的界面相互作用;在GO填充量为3份(质量)时,相比于未填充GO的试样,复合材料的拉伸强度、100%定伸应力和撕裂强度分别提高了23%、55%和18%,滚阻温升降低了13%,耐磨性能提高了31%。GO-SiO_2纳米杂化填料有望应用于绿色节能轮胎胎面中,而喷雾干燥技术也有望实现GO在橡胶纳米复合材料中的规模化应用。     

环氧化溶聚丁苯橡胶用作大分子偶联剂改性白炭黑/顺丁橡胶复合材料的性能研究

制备环氧度为15%的环氧化溶聚丁苯橡胶（ESSBR）,以其作为大分子偶联剂对白炭黑/顺丁橡胶（BR）复合材料进行改性,研究白炭黑/ESSBR/BR复合材料的性能,并与偶联剂Si69/白炭黑/溶聚丁苯橡胶（SSBR）/BR复合材料进行对比。结果表明,白炭黑/ESSBR/BR复合材料的白炭黑分散性、拉伸性能、抗湿滑性能和耐磨性能均有不同程度的提高,滚动阻力降低,且无挥发性有机化合物的排放,该复合材料可用于轮胎胎面胶。     

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。     

碳纳米管/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶纳米复合材料导电性能的研究

研究碳纳米管(CNTs)/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶(SSBR)纳米复合材料的导电性能。结果表明,当白炭黑用量小于50份时,白炭黑的阻隔效应占主导,CNTs/白炭黑补强SSBR纳米复合材料的导电性能较差;当白炭黑用量达到70份时,白炭黑的体积排除效应占主导,复合材料的导电性能较好。炭黑和CNTs的协同作用可提高CNTs/白炭黑/炭黑补强SSBR纳米复合材料的导电性能。偶联剂Si747改性复合材料的导电性能优于未添加偶联剂Si747的复合材料。     

环保型溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶与白炭黑的相互作用研究

研究环保型溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶与白炭黑的相互作用及其对胶料性能的影响。结果表明:随着BR用量增大,SSBR/BR并用胶的Payne效应增强,白炭黑分散性降低,交联密度和硫化速率增大,拉断伸长率、撕裂强度、回弹值和耐磨性能总体提高,抗湿滑性能降低;与SSBR2564S/BR并用胶相比,端基硅偶联的SSBR72612S/BR并用胶与白炭黑的相互作用较强,白炭黑分散性更好;加入BR可以降低SSBR72612S的门尼粘度,提高SSBR72612S/BR并用胶的物理性能和耐磨性能,降低滚动阻力。     

硫化时间对绿色轮胎胎面胶交联网络结构与性能的影响

针对以溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶为主体材料的绿色轮胎胎面胶,研究在不同硫化时间下未填充白炭黑的SSBR/BR并用胶(简称未填充白炭黑体系胶料)及填充白炭黑的SSBR/BR并用胶(简称填充白炭黑体系胶料)形成的交联网络结构与性能变化。结果表明:对于未填充白炭黑体系胶料,随着硫化时间的延长,硫化胶的交联密度略有降低,硬度、定伸应力、拉伸强度和回弹值等变化不大,撕裂强度提高,拉断伸长率和耐伸张疲劳性能降低;对于填充白炭黑体系胶料,随着硫化时间的延长,硫化胶的填料网络结构化程度逐渐提高,交联密度略有增大,键能较低的多硫键减少,键能较高的单硫和双硫键增多,硫化胶的拉伸强度、回弹值、耐伸张疲劳性能和耐磨性能基本不变,生热和滚动阻力降低;未填充及填充白炭黑体系硫化胶的耐老化性能均随硫化时间的延长而逐渐提高,这表明以SSBR/BR并用胶为主体材料的胎面胶即使在高温下硫化较长时间,仍具有较好的性能。