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炭黑/白炭黑复合填充半钢子午胎胎面胶的研究

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文摘

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符号说明

第一章 文献综述

1.1 概述

1.2 滚动阻力和抗湿滑性

1.3 聚合物体系

1.4 补强填充体系

1.4.1 炭黑

1.4.2 白炭黑

1.4.3 填料与橡胶的相互作用

1.4.4 填料的改性

1.5 混炼工艺

1.6 课题的研究意义

第二章 炭黑和白炭黑与不同丁苯橡胶的相互作用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验的原材料

2.2.2 实验配方(质量份)

2.2.3 试样制备

2.2.4 实验设备

2.2.5 分析测试

2.3 SSBR的基本结构

2.4 炭黑补强不同溶聚丁苯橡胶的性能

2.4.1 炭黑补强溶聚丁苯橡胶混炼胶的加工性能

2.4.2 炭黑补强溶聚丁苯橡胶的物理机械性能

2.4.3 炭黑补强溶聚丁苯混炼胶和硫化胶的动态应变分析

2.5 白炭黑补强不同溶聚丁苯橡胶的性能

2.5.1 白炭黑补强不同溶聚丁苯橡胶加工性能

2.5.2 白炭黑补强不同溶聚丁苯橡胶的物理机械性能

2.5.3 白炭黑补强不同SSBR混炼胶和硫化胶的动态应变分析

2.6 本章小结

第三章 炭黑白炭黑并用对胎面胶的影响

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 主要原材料

3.2.2 实验配方(质量份)

3.2.3 试样制备

3.2.4 实验设备

3.2.5 分析测试

3.3 炭黑和白炭黑配比对性能的影响

3.3.1 炭黑和白炭黑配比对混炼胶的加工性能的影响

3.3.2 炭黑和白炭黑配比对硫化胶物理机械性能的影响

3.3.3 炭黑和白炭黑配比对硫化胶动态性能的影响

3.4 Si-69用量对胎面胶性能的影响

3.4.1 Si-69用量对混炼胶加工性能的影响

3.4.2 Si-69用量对硫化胶物理机械性能的影响

3.4.3 Si-69用量对胎面胶动态性能的影响

3.5 白炭黑175Gr与不同炭黑种类复合对胎面胶性能的影响

3.5.1 白炭黑175Gr与不同种类炭黑复合对混炼胶加工性能的影响

3.5.2 白炭黑175Gr与不同种类炭黑复合对硫化胶物理机械性能的影响

3.5.3 白炭黑175Gr与不同种类炭黑复合填充对胎面胶动态性能的影响

3.6 白炭黑1165MP与不同炭黑种类对胎面胶性能的影响

3.6.1 白炭黑1165MP与不同种类炭黑复合对混炼胶加工性能的影响

3.6.2 白炭黑1165MP与不同种类炭黑复合对硫化胶物理机械性能的影响

3.6.3 白炭黑1165MP与不同种类炭黑复合对胎面胶动态性能的影响

3.7 白炭黑1115MP与不同炭黑种类对胎面胶性能的影响

3.7.1 白炭黑1115MP与不同种类炭黑复合对混炼胶加工性能的影响

3.7.2 白炭黑1115MP与不同种类炭黑复合对硫化胶物理机械性能的影响

3.7.3 白炭黑1115MP与不同种类炭黑复合对胎面胶动态性能的影响

3.8 炭黑与不同种类白炭黑复合对胎面胶性能影响

3.8.1 炭黑与不同白炭黑复合对胎面胶加工性能和物理机械性能的影响

3.8.2 炭黑与不同种类白炭黑复合对橡胶动态性能的影响

3.9 本章小结

第四章 加工工艺对炭黑/白炭黑补强胎面胶性能的影响

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 主要原材料

4.2.2 实验配方(质量份)

4.2.3 试样制备

4.2.4 主要设备及仪器

4.2.5 分析测试

4.3 混炼工艺参数对性能的影响

4.3.1 混炼工艺参数

4.3.2 混炼工艺参数对混炼胶加工性能的影响

4.3.2 混炼工艺参数对硫化胶物理机械性能的影响

4.3.3 混炼工艺参数对硫化胶动态性能的影响

4.4 加料顺序对性能的影响

4.4.1 加料顺序

4.4.2 加料顺序对混炼胶加工性能的影响

4.4.3 加料顺序对硫化胶物理机械性能的影响

4.4.4 加料顺序对硫化胶动态性能的影响

4.5 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论

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摘要

本文借助RPA、DMTS等动态力学分析探讨了溶聚丁苯橡胶种类,炭黑/白炭黑复合配比,白炭黑和炭黑种类,偶联剂(Si-69)用量对胎面胶性能的影响,同时还考察了炭黑/白炭黑复合时混炼工艺的影响。
  研究结果表明:选用的六种溶聚丁苯橡胶中,SSBR1号和SSBR2号为端基硅偶联橡胶,其混炼胶Payne效应最大,加工性能最差;硫化胶损耗因子较小,动态性能及较好。锡端基偶联丁苯胶中SSBR3号的综合力学性能最好。端基偶联橡胶回弹性和耐磨性能较好,其综合力学性能比非端基偶橡胶好。
  炭黑和白炭黑复合填充可以提高硫化胶的物理机械性能,炭黑/白炭黑为40/40到20/60之间时,填料网络减弱,不但橡胶的机械性能提高,而且橡胶能表现出优异的抗湿滑性能。
  补强剂选用炭黑N234与白炭黑175Gr复合时,偶联剂Si-69用量为白炭黑用量7%的胎面胶性能最好。
  炭黑和白炭黑并用种类的研究发现:随着填料粒子的粒径增大,其物理机械性能降低,动态性能提高,并且炭黑性质对其动态性能的影响更为明显。炭黑N234由于高的比表面积和结构度,其与三种白炭黑填充胶都有较高的Payne效应;炭黑N330由于较低的结构度,其与三种白炭黑复合填充胶的填料网络最弱,硫化胶的动态性能最好。
  对炭黑和白炭黑复合填充胶,较高的初始混炼温度(100℃)和较长的混炼时间能导致较高的排胶温度,有利于硅烷偶联化作用。白炭黑和硅烷偶联剂先加及两段混炼有利于填料分散,橡胶的性能得到提高。

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