TBIR改性BIIR/NR共混物的结构与性能

研究了新型合成橡胶——高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对全钢轮胎气密层并用橡胶——溴化丁基橡胶(BIIR)/天然橡胶(NR)(质量比70/30)的改性作用,探讨了BIIR/NR/TBIR共混物的交联密度、填料分散性及力学性能,特别是并用硫化胶的气密性及屈挠疲劳性能等.结果表明,与无定型的BIIR和NR相比,结晶性TBIR的引入提高了炭黑填充的BIIR/NR/TBIR混炼胶的强度和模量,且随着TBIR用量的增大,混炼胶中TBIR的结晶熔融峰更明显,混炼胶的强度与模量显著提高.硫化特性结果表明,随着TBIR用量的增大,BIIR/NR/TBIR共混物的硫化速率略有提高,交联密度略有降低;TBIR用量为10~30份(生胶总质量的10%~30%)时,BIIR/NR/TBIR硫化胶在机械性能基本保持不变的情况下,耐热氧老化性能提高10%以上,耐一级屈挠疲劳性能提升2~5倍,气密性提高17%.炭黑分散结果表明,经过动态疲劳实验BIIR/NR硫化胶中炭黑聚集体的平均粒径增大至11.5μm,明显大于BIIR/NR/TBIR硫化胶中炭黑聚集体的平均粒径.对含TBIR硫化胶在周期性应力应变过程中的结构演变及对耐疲劳裂纹引发性能的影响机制进行了探讨,结果表明,TBIR可改性BIIR或者BIIR/NR制备高抗裂口引发的全钢轮胎气密层材料.     

环保芳烃油填充改性反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶的研究

采用不同份数(0~15phr)的环保芳烃油(TDAE)改性反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR),研究了充油份数对TBIR胶、TBIR混炼胶及硫化胶性能的影响。结果表明,随充油份数的增加,TBIR胶和TBIR混炼胶的门尼粘度降低,混炼胶挤出物外观形貌改善,Payne效应减弱。充油改性TBIR硫化胶(5~10份TDAE)耐裂口引发性提高23倍以上,损耗降低,撕裂性能提高,硬度下降,拉伸强度及定伸模量基本不变;TEM测试表明,充油改性TBIR硫化胶的炭黑分散性改善;DSC测试表明,硫化胶中存在TBIR的微弱结晶熔融峰。环保芳烃油的充油份数为10phr时,胶料综合性能最好。     

反式-/顺式-1,4-聚异戊二烯共混体系的结晶动力学

采用差示扫描量热(DSC)法对反式-/顺式-1,4-聚异戊二烯共混体系的等温及非等温结晶动力学进行了研究,分别采用Avrami方程和莫志深法对其动力学参数进行了解析.研究结果表明,在反式-/顺式-1,4-聚异戊二烯共混体系的等温及非等温结晶过程中,顺式-1,4-聚异戊二烯(CPI)组分的存在会降低反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)组分的结晶速率;在等温结晶过程中,CPI组分会提高TPI组分自身的结晶度;而非等温结晶过程中,CPI则提高了共混物中β晶型的相对含量.     

反式异戊橡胶釜内合金的分级与表征

采用等温结晶分级的方法对由负载钛型Ziegler-Natta催化剂在中试装置中催化合成的具有不同丁二烯单体单元含量的反式异戊橡胶釜内合金(TPIR-05,TPIR-10)进行有效分级,并通过13C NMR,GPC,DSC,XRD等方法表征了主要级份的微观结构、丁二烯单元含量(F_(Bd))、分子量(Mw)及其分布(M_w/M_n)、热行为及晶型等.结果表明反式异戊橡胶合金由7种级份(A~G)组成,级份C,D,G为合金TPIR-05的主要级份,级份A~D,G为合金TPIR-10的主要级份. A级份是具有高丁二烯含量(F_(Bd)=22. 4%,摩尔分数)的TPI/TPB多嵌段梯度共聚物; B和D级份是具有低丁二烯含量(FBd=2. 7%~6. 5%)的以长TPI链段为主的多嵌段共聚物; C级份为反式-1,4聚异戊二烯; G级份是一种高丁二烯单元含量(F_(Bd)=15. 6%~20. 4%)的无规共聚物并含有微弱的结晶性.基于上述链结构分析,提出了各级份可能的分子链结构模型.     

反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶改性的高性能轿车轮胎胎面胶的结构与性能

研究了新一代合成橡胶-反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)在高性能轿车轮胎胎面胶(溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶(SSBR/BR))中的应用及SSBR/BR/TBIR共混胶的结构与性能.结果表明,相对于无定型的SSBR和BR,TBIR由于具有一定的结晶性而呈现出较高的生胶强度、模量和韧性.但相比反式聚异戊二烯(TPI),由于丁二烯单体单元的引入降低了聚合物链的结构规整性,TBIR的结晶熔融焓、熔点和玻璃化转变温度均明显降低.采用10~20份TBIR与SSBR/BR并用改性,同时加入30份炭黑和45份白炭黑,SSBR/BR/TBIR混炼胶的格林强度和定伸应力提高,焦烧时间(tc10)和工艺正硫化时间(tc90)基本保持不变.SSBR/BR/TBIR混炼胶经过150oC硫化反应,制备的硫化胶物理机械性能优异,抗拉伸疲劳性能提高4.6~6.3倍,压缩强度提高21.4%~23.1%,耐磨耗性能提高10.8%~15.1%,耐湿滑性能提高13.6%~40.4%,滚动阻力维持不变.填料分散仪和透射电镜(TEM)结果表明,相比SSBR/BR硫化胶,SSBR/BR/TBIR硫化胶填料分散度提高7.3%~14.9%,填料聚集体平均尺寸降低1.4~2.7μm.可结晶的TBIR的高生胶强度及模量可显著抑制混炼胶中填料的聚集,改善硫化胶中填料的分散性,最终贡献于SSBR/BR/TBIR硫化胶优异的抗拉伸疲劳性、高的耐磨性、抗湿滑性、压缩强度、定伸模量等性能,TBIR是应用于高性能轿车轮胎胎面胶的一种理想新合成橡胶.     

反式丁戊橡胶改性航空轮胎侧胶的结构与性能

采用反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶（简称反式丁戊橡胶,TBIR）改性航空轮胎侧胶[天然橡胶（NR）/顺丁橡胶（BR）（质量比80/20）],研究了NR/BR/TBIR混炼胶的结晶行为、力学性能、硫化特性及硫化胶的物理机械性能、动态力学性能和填料分散性.结果表明,相比NR/BR并用胶,结晶性TBIR的并用赋予NR/BR/TBIR混炼胶较高的格林强度和杨氏模量.NR/BR/TBIR混炼胶工艺正硫化时间延长,交联密度提高.TBIR用量范围内,NR/BR/TBIR硫化胶300%定伸应力提高7%,耐屈挠疲劳性能提高35%~50%,滚动阻力降低.m（NR）/m（BR）/m（TBIR）为80/10/10硫化胶具有更好的综合力学性能及耐热氧老化性能.随着硫化时间的延长,NR/BR/TBIR（80/10/10）硫化胶较NR/BR（80/20）硫化胶100%定伸应力提高18%以上,NR/BR体系的耐屈挠疲劳性降低近60%,而NR/BR/TBIR（80/10/10）体系仍能保持原来的50%;反映滚动阻力的60℃损耗因子降低8%~14%,反映抗湿滑性的0℃损耗因子保持不变.填料分散度得到改善,填料聚集体尺寸降低.NR/BR/TBIR（80/10/10）硫化胶具有更好的耐长时间硫化的特性.     

反式异戊橡胶合金改性溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶轿车胎面胶

研究了反式异戊橡胶合金(TPIR)的结晶性能、加工性能和力学性能及在轿车胎面胶溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶(SSBR/BR)中的应用.研究结果表明,与无定形SSBR和BR相比,TPIR生胶具有常温可结晶性,因此TPIR具有较高的格林强度.毛细管挤出行为研究结果表明,TPIR具有优异的挤出性能,挤出物外观光滑,挤出涨大比小.与SSBR/BR混炼胶相比,用TPIR改性后的SSBR/BR/TPIR混炼胶的格林强度与100%定伸应力随TPIR含量的增加而提高.经150℃硫化反应后制备的SSBR/BR/TPIR硫化胶物理机械性能优异:不仅耐湿滑性能、耐磨耗性能及压缩强度较对比胶提高,其伸张疲劳性能较对比胶提高4倍以上.透射电子显微镜(TEM)及填料分散仪表征结果表明,与SSBR/BR硫化胶相比,SSBR/BR/TPIR硫化胶的填料聚集体平均尺寸降低2μm,填料分散性显著改善.表明TPIR是一种应用于高性能轿车胎面胶的理想胶料.