白炭黑表面改性及其填充溶聚丁苯橡胶的研究

摘要

白炭黑表面高羟基密度使得其与橡胶相容性差，严重影响复合材料的性能，本论文旨在对白炭黑进行偶联剂改性，提高其与橡胶的相容性，提高复合材料的力学性能，降低复合材料滚动阻力。本论文探究了不同改性时间、不同偶联剂以及不同偶联剂用量改性白炭黑，分析表征后填充到溶聚丁苯橡胶中检测各项性能，尤其是滚动阻力。研究表明:
　　(1)偶联剂液相改性白炭黑可降低白炭黑聚集，利于分散;揭示了改性反应偶联剂与白炭黑的作用规律。实验证实了改性白炭黑表面的物理吸附偶联剂容易受到改性时间、偶联剂用量、种类等各种因素的影响，而化学吸附的偶联剂量则由白炭黑表面羟基数所决定，达到一定时间后为定值;
　　(2)改性用偶联剂不同，表面接枝率不同，其中Si69/VN3粒径较大，KH580/VN3改性效果最好，粒径最小;
　　(3)随着改性时间的增加，Si69/VN3在橡胶中的分散性增加，Si69/VN3胶料的60℃损耗因子降低;改性时间为48h时，能够赋予橡胶复合材料较优异的节能降耗性能，并保证湿滑抓地性;
　　(4)研究发现KH570/VN3、KH580/VN3在橡胶中的分散性优于Si69/VN3，KH570/VN3胶料力学性能较优，但KH580/VN3更适用于高填充。随KH580用量增加，KH580/VN3在橡胶中分散性增加，各项性能均优于原位改性，KH580用量为4∶100时能够赋予橡胶复合材料较其他偶联剂改性白炭黑优异的节能降耗性能，并保证湿滑抓地性;
　　(5) SSBR2466与SSBR5025-2HM并用体现出较好的力学性能、较低的压缩生热、较合适的滚动阻力与抗湿滑性能，确定了低滚动阻力、高抗湿滑性能橡胶配方;确定了改性白炭黑/橡胶复合材料填料表面受限聚合物层质量分数与胶料定伸应力与扯断伸长率的定性关系。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 溶聚丁苯橡胶

1．2．1 溶聚丁苯橡胶简介

1．2．2 溶聚丁苯橡胶改性

1．3 白炭黑

1．3．1 白炭黑的基本性质

1．3．2 白炭黑表面改性

1．4 本论文研究目的与主要研究内容

第二章 改性白炭黑性能表征与分析

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 主要原材料与实验仪器设备

2．2．2 实验工艺与流程

2．2．3 实验表征测试方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 白炭黑表面改性与分析

2．3．2 不同反应时间下改性白炭黑

2．3．3 不同偶联剂改性白炭黑

2．4 本章小结

第三章 改性白炭黑填充溶聚丁苯橡胶

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 主要原材料与实验仪器设备

3．2．2 改性白炭黑／溶聚丁苯橡胶复合材料制备

3．2．3 测试与表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 不同改性时间下Si69改性白炭黑填充溶聚丁苯橡胶

3．3．2 不同偶联剂改性白炭黑填充溶聚丁苯橡胶

3．3．3 改性白炭黑填充并用橡胶体系

3．3．4 不同偶联剂改性白炭黑高填充溶聚丁苯橡胶

3．3．5 不同KH580用量改性白炭黑填充溶聚丁苯橡胶

3．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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