丁苯橡膠中填料網絡結構及材料動靜態(tài)力學性能的研究.pdf

1、填料網絡是影響橡膠復合材料動靜態(tài)力學性能的非常重要的因素。胎面膠料中使用原位改性白炭黑可在不損害胎面耐磨耗性能的同時，降低輪胎滾動阻力，提高輪胎抗?jié)窕阅?，是新型綠色輪胎胎面膠料的一個發(fā)展方向。本文系統(tǒng)研究了Si69原位改性對白炭黑填充SSBR和ESBR體系網絡結構的影響，以及玻璃微珠對白炭黑/SSBR膠料性能的影響，發(fā)現Si69原位改性可以明顯改善白炭黑在丁苯橡膠中的分散，增強白炭黑與橡膠基體的界面結合，改善膠料的動靜態(tài)力學性能，玻璃

2、微珠可以改善膠料的加工性能。主要工作如下：
　　 1、采用結合膠、SEM、GPC、RPA等手段表征了白炭黑填充SSBR和ESBR的網絡結構，研究了白炭黑的份數、SBR的種類和Si69原位改性對網絡結構的影響，結果表明：填料網絡在填料份數大于臨界值時才會形成，未經改性的含50和70phr填料混煉膠，其網絡結構主要由填料粒子組成，以剛性結點為主，其Payne效應明顯，且對混煉膠溫度掃描，含70phr填料的膠料會出現較明顯的填料聚集導

3、致G’增加的現象。經改性后，填料的分散度提高，網絡結構以柔性結點為主，而且原位改性可改善填料網絡在高溫下的穩(wěn)定性，混煉膠的Payne效應明顯減弱，門尼粘度降低，加工性能改善。與未經改性的體系相比，Si69的原位改性使混煉膠在小應變下有較高的tanδ，而在大應變下具有較低的tanδ，這是由于原位改性改善了填料的分散。
　　 結合膠的研究結果表明，分子量較大的SBR分子優(yōu)先吸附在白炭黑填料表面。原位改性過程中Si69與白炭黑和橡膠發(fā)

4、生偶聯反應，界面形成了化學鍵，同時Si69會引起橡膠基體的微交聯，極大的增加了結合膠的含量。
　　 白炭黑/SSBR體系的結合膠含量比白炭黑/ESBR體系的高，白炭黑與SSBR結合能力較強。
　　 擬合了混煉膠的RPA應變掃描G’-Strain曲線方程，估算了方程的參數，γ’c的結果表明填料網絡隨填料份數的增加而變得發(fā)達，而原位改性可以降低填料網絡的發(fā)達程度；填料網絡結構的分形維結果表明Kraus方程用于描述白炭黑的填料

5、網絡有一定局限性。
　　 2、研究了Si69原位改性白炭黑對硫化膠結構與性能的影響。結果表明，Si69原位改性提高了白炭黑在硫化膠中的分散，降低了硫化膠的硬度，同時提高了硫化膠的300％定伸，降低了60C時在多次應變及大應變下寬廣頻率范圍的動態(tài)損耗，即降低了材料的動態(tài)生熱。DMTA結果表明：Si69原位改性白炭黑提高了材料在0℃左右的動態(tài)損耗，因此提高了材料的抗?jié)窕阅堋?br>　　 3、研究了玻璃微珠對白炭黑/SSBR膠料加