论文部分内容阅读
橡胶一直以来都是备受关注的重要原材料之一,作为轮胎胎面胶的重要原材料,要求其具有良好的力学性能、耐磨性能及优异的动态力学性能。一直以来,炭黑是橡胶产品中的重要补强剂,但随着绿色轮胎的快速发展,白炭黑逐渐将炭黑替代,成为重要的橡胶补强剂。然而,白炭黑作为补强填料自身也存在着缺点,白炭黑作为一种无机粒子,其表面具有很多硅羟基基团,表现出极性,导致其在橡胶基体中的分散性差,橡胶-填料相互作用弱,形成结合橡胶少,补强效果不是十分理想,对白炭黑进行表面改性是解决以上问题的主要途径。本文采用液相原位表面修饰法,利用不同种类和用量的修饰剂原位合成可分散性纳米二氧化硅(DNS系列)、带有双键官能团的RNS-D以及不同双键含量改性的二氧化硅,同时也尝试用不同修饰比例的Si69原位改性白炭黑。研究二氧化硅种类、用量、双键修饰含量及Si69修饰比对绿色轮胎胎面胶的补强效果,并与罗地亚Z-1165MP进行比较。研究发现,DNS-3的用量是60phr时对溶聚丁苯胶/天然胶(SSBR/NR)并用胶补强效果最好。六甲基二硅氮烷(HMDS)改性白炭黑(DNS-3)、六甲基二硅氮烷(HMDS)和含双键KH570并用改性白炭黑(RNS-D)对SSBR/NR并用胶补强效果较好,同时双键修饰含量对二氧化硅补强效果也有很大影响,当双键修饰量为10mmol/g时,SSBR//NR/Si O2纳米复合材料的的力学性能、耐老化性能和耐磨性能达到最佳。通过SSBR/BR/nano-SiO2纳米复合材料的制备及性能分析发现,HMDS改性的DNS-3在溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶(SSBR/BR)硫化胶中分散均匀,补强效果较好,同时滚动阻力较低。与Z-1165MP相比,HMDS与KH570共同改性的RNS-D补强胶料具有更加优异的力学性能,尤其是撕裂强度,同时更低的滚动阻力,但磨耗性能和抗湿滑性能稍差。对于双键修饰含量对二氧化硅补强效果分析发现,当双键修饰量为10mmol/g时,补强效果最佳。Si69与M-2不同修饰比改性白炭黑是一种新的改性方法,当Si69与M-2修饰比为1:2时,二氧化硅在SSBR/BR混用胶中的分散好,并用胶的的力学性能最佳,阿克隆磨耗体积最小,滚动阻力较低,但抗湿滑性较差。当Si69与M-2以1:1的比例对二氧化硅进行原位修饰时,其填充胶料具有相对较好的动态力学性能,所以通过调整两种修饰剂的比例制备不同性能的材料以满足使用要求。