钼系高乙烯基丁二烯在轮胎胎面胶中的应用研究

摘要

近年来，欧盟REACH法规对轮胎提出“燃油经济性、安全性和耐久性”等新标识，要求汽车在高性能化的基础上兼具低排放。这对绿色轮胎橡胶新材料的研发提出了新的要求，为顺应这一发展理念，我们开发了一种新型橡胶.结构改性钼系高乙烯基聚丁二烯橡胶(1，2-PBR)，它具有类似于丁苯橡胶(SBR)的高抗湿滑、耐老化和顺丁胶的低生热等优异性能。与其它胶种相比，铝系1，2-聚丁二烯橡胶滚动阻力和动态生热较低、高抗湿滑性，用于胎面胶时产生的安全性高，能耗低，符合当今倡导的“低碳经济”的发展理念。
　　本文选用白炭黑/炭黑填充补强体系，研究白炭黑用量、硅烷偶联剂Si-69用量、并用炭黑品种对1，2-PBR单胶性能的影响。结果表明，与其它几种并用比的硫化胶相比，N234/N330/白炭黑并用比为10/20/20，Si-69用量为4.0份～4.8份时，用于胎面胶时的寿命较长、滚动阻力及生热较低、高速性能较优异、其硫化胶0℃时tanδ较高，抗湿滑性较好，即湿牵引性能和湿操作性能较优异。
　　采用实际生产用的纯丁苯橡胶(SBR1502)轮胎胎面胶配方，用1，2-PBR取代部分乳聚丁苯橡胶1502，并调整炭黑的品种，考察二胶并用胶料的硫化特性、硫化胶的物理机械性能及动态力学性能。结果表明，当SBR/1，2-PBR并用比为80/20，并用炭黑N375和N234时其硫化胶具有和单胶SBR相当的力学强度，但其硫化胶0℃时tanδ较高，抗湿滑性较好，即湿牵引性能和湿操作性能较优异。60和80℃时tanδ较低，具有低生热、高抗湿滑的性能，综合流变性能较优异，硫化胶胎面寿命较长、滚动阻力及生热较低、高速性能较优异、乘坐舒适性较好，可作为理想的胎面材料。
　　另外，还采用某公司轿车胎面胶配方，用1，2-PBR部分替代丁苯橡胶和顺丁橡胶，研究了1，2-PBR并用量对共混胶性能的影响。结果表明，用5份1，2-PBR部分替代丁苯胶1500或顺丁BR9000，或者用10份1，2-PBR部分替代SBR1712时，硫化胶的拉伸强度、300％定伸应力、撕裂强度和拉断伸长率最大、DIN磨耗较低，显示出高抗湿滑性、低生热、低滚动阻力、优良的耐老化和耐屈挠性能。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 高乙烯基聚丁二烯橡胶的研究概况

1.2 乙烯基聚丁二烯橡胶的分类

1.3 合成高乙烯基聚丁二烯橡胶的催化体系

1.3.1 钼系催化聚合

1.3.2 锂系催化聚合

1.41，2-聚丁二烯橡胶的结构与性能

1.4.11，2-PBR的分子结构特性

1.4.21，2-PBR的结晶性

1.4.31，2-PBR的玻璃化转变温度

1.4.41，2-PBR的力学性能

1.4.51，2-PBR的动态力学性能

1.4.61，2-PBR的加工流变性能

1.51，2-PBR在橡胶工业中的应用研究

1.5.1 MVBR的应用

1.5.2 HVBR的应用

1.5.3 RB作为热塑性弹性体的应用

1.5.4 星型乙烯基1，2-PBR的应用

1.5.5 利用1，2-PBR改性EPDM

1.61，2-PBR与其他橡胶并用的研究

1.7 胎面胶用胶的现状和发展

1.8 课题的提出和设计思路

第二章 实验部分

2.1 主要原材料

2.2 主要实验设备与仪器

2.3 硫化胶性能研究

2.3.1 实验配方

2.3.2 混炼工艺

2.3.3 硫化特性曲线的测定和硫化试样的制备

2.3.4 混炼胶的门尼黏度和门尼松弛测试

2.3.5 炭黑在硫化胶中的分布

2.3.6 力学强度

2.3.7 密度和硬度

2.3.8 回弹性能测试

2.3.9 耐磨性能测试

2.3.10 压缩生热性能测试

2.3.11 抗湿滑性能测试

2.3.12 热空气老化性能测试

2.3.13 DMA动态热机械分析

2.3.14 动态力学性能测试

第三章 填充白炭黑对1，2-PBR性能的影响

3.1 引言

3.2 白炭黑用量对1，2-PBR性能的影响

3.2.1 试验配方

3.2.2 混炼胶的门尼黏度

3.2.3 硫化胶的硫化特性

3.2.4 混炼胶结合橡胶的含量

3.2.5 炭黑在胶料中的分布

3.2.6 硫化胶的力学强度

3.2.7 硫化胶的密度、硬度、抗湿滑和回弹性能

3.2.8 硫化胶的耐磨性能和压缩疲劳升温性能

3.2.9 硫化胶的屈挠疲劳性能

3.2.10 硫化胶的抗热空气老化性能

3.2.11 白炭黑用量对1，2-PBR单胶动态力学性能的影响

3.2.12 本部分小结

3.3 炭黑品种对白炭黑填充1，2-PBR胶料性能的影响

3.3.1 试验配方

3.3.2 硫化胶的基本性能

3.3.3 本部分小结

3.4 SI-69用量对白炭黑填充1，2-PBR性能的影响

3.4.1 试验配方

3.4.2 硫化胶的基本性能

3.4.3 Si-69用量对胶料动态力学性能的影响

3.4.4 本部分小结

第四章 SBR1502/1，2-PBR并用轮胎胎面胶性能的研究

4.1 引言

4.2 SBR1502/1，2-PBR并用比对并用胶性能的影响

4.2.1 试验配方

4.2.2 混炼胶的门尼黏度

4.2.3 硫化胶的硫化特性

4.2.4 硫化胶的力学强度

4.2.5 硫化胶的密度、硬度、抗湿滑和回弹性能

4.2.6 硫化胶的耐磨性能和压缩疲劳升温性能

4.2.7 硫化胶的屈挠疲劳性能

4.2.8 硫化胶的抗热空气老化性能

4.2.9 硫化胶动态力学性能的研究

4.2.10 本部分小结

4.3 炭黑种类对SBR1502/1，2-PBR并用胶性能的影响

4.3.1 试验配方

4.3.2 硫化胶的基本性能

4.4 本部分小结

第五章 1，2-PBR在轮胎胎面胶中的应用及配方优化

5.1 引言

5.21，2-PBR部分替代SBR1500对胎面胶性能的影响

5.2.1 试验配方

5.2.2 硫化胶的基本性能

5.2.3 胶料的动态力学性能

5.31，2-PBR部分代替BR9000对胎面胶性能的影响

5.3.1 试验配方

5.3.2 硫化胶的基本性能

5.3.3 胶料的动态力学性能

5.41，2-PBR部分代替SBR1712对胎面胶性能的影响

5.4.1试验配方

5.4.2硫化胶的基本性能

5.4.3 胶料的动态力学性能

5.5 本部分小结

结论

参考文献

致谢

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