炭黑白炭黑论文.docVIP

白炭黑表面接枝改性及其在橡胶中的应用 白炭黑经过表面改性之后应用于橡胶中，可以取得良好的补强效果。除了补强之外，延长制品使用寿命防止其因老化而丧失使用价值是橡胶工业研究的另一主题。本文制备出表面接枝防老剂的白炭黑，以解决传统橡胶配方中白炭黑与橡胶相容性差、防老剂易挥发及抽提等问题，并考察其对丁苯橡胶(SBR)及天然橡胶(NR)补强及防老性能的影响。首先采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(A187)与对氨基二苯胺(PPDA)反应，制备防老偶联剂，并用~1H-NMR、HPLC-MS、FTIR对其结构进行表征。然后将所得产物与白炭黑反应制备表面接枝防老剂的白炭黑，采用FTIR、XPS、TG及TEM对其进行表征。结果表明，改性后白炭黑表面成功接枝了防老偶联剂，表面吸附水明显减少，并且随着防老偶联剂用量的增加白炭黑表面接枝密度呈现出先迅速增大后逐渐保持平缓的趋势。将所得表面接枝防老剂改性白炭黑用于补强SBR，考察其对SBR补强及防老性能的影响。研究发现当改性白炭黑用量为50份时，胶料的加工性能及力学性能均较佳。将其与相应的含50份炭黑、未改性白炭黑、Si69及A187改性白炭黑胶料进行对比，RPA分析表明，防老偶联剂改性白炭黑胶料转矩下降，正硫化时间明显缩短，并且Payne效应减小，与基体相容性提高，分散性得到明显改善。硫化胶的力学性能随着防老偶联剂用量的增大逐渐提高，并最终达到与炭黑及Si69改性白炭黑硫化胶同等水平；A187改性白炭黑硫化胶力学性能略差。与炭黑硫化胶相比，改性白炭黑硫化胶具有更好的动态性能，即低温下滞后损耗更大而高温下滞后损耗更小。热氧及湿热老化实验表明，改性白炭黑硫化胶比添加防老剂4020的硫化胶更加稳定，其老化后拉伸强度、拉断伸长率均优于对比硫化胶；但是改性白炭黑硫化胶的耐臭氧老化性能较差。TGA与甲苯抽提实验证明，改性白炭黑胶料中的防老剂不挥发、耐抽提。在NR胶料中，RPA分析表明表面接枝防老剂的改性白炭黑补强胶料转矩下降，正硫化时间远短于未改性及Si69改性白炭黑胶料而与炭黑胶料相当，填料网络化程度降低，分散性优异且结合胶含量高于炭黑胶料及Si69改性白炭黑胶料。改性白炭黑硫化胶的拉伸强度与炭黑硫化胶相当，A187改性白炭黑硫化胶次之，未改性白炭黑与Si69改性白炭黑硫化胶强度较低。改性白炭黑硫化胶的拉断伸长率仅次于未改性白炭黑硫化胶。热氧、湿热及臭氧老化实验表明，改性白炭黑硫化胶比添加防老剂4020的硫化胶更加稳定，其老化后拉伸强度、拉断伸长率均优于对比胶料。 王兵兵;华南理工大学;2012年 轮胎胎面胶抗湿滑性能及其机理的研究 王元霞 近年来,人们对汽车安全、舒适、节能的要求逐年提高,相应的轮胎要求具有优异的抗湿滑性能、耐磨性能和低滚动阻力特性,这三项性能被人们称为“魔鬼三角”。新的欧洲法规标签将在2012年强制执行,主要内容是针对轮胎胎面的三大基本性能：滚动阻力、抗湿滑和噪声作为乘用车胎替换胎的硬性指标提出了限制。抗湿滑性能作为强制要求的性能之一,可见其是轮胎胎面胶最重要的性能之一,因此对其机理的研究是极其必要的。对于抗湿滑性能的机理,近二十年的关注越来越多,但同时又是充满挑战的,因为迄今没有得到系统的研究。到目前为止,还局限在用0℃的tanδ来表征抗湿滑性能,实际上当以白炭黑作为主要填料的绿色轮胎工业化之后,动态粘弹性能已经不能用来作为衡量抗湿滑性能的唯一指标,这对指导高性能轮胎胎面的配方设计是不利的。因此,研究动态粘弹性能对抗湿滑性能的贡献和不同填料填充胶的抗湿滑性能的关键影响因素和机理是本论文致力研究的方向。 论文的第一部分,主要用LAT-100磨耗实验机测定了炭黑和白炭黑补强溶聚丁苯(SSBR)原位改性胶料的抗湿滑性能,用动态热分析仪(DMA)测定了胶料的动态粘弹性能,并分析了抗湿滑性能的影响因素。结果表明,在一定的温度和速度范围内,白炭黑SSBR胎面胶抗湿滑性能优于炭黑胎面胶；仅采用动态粘弹性能描述胶料的抗湿滑能是不全面的,抗湿滑性能受温度、速度和胶料硬度等的共同影响,随着温度的升高而降低,随着速度的增大呈现先增大后减小的趋势,这是润滑作用和动态粘弹性能等共同作用的结果。根据本章的结论,有助于指导抗湿滑性能影响的外因,并对本论文后几章研究具有指导意义。 论文的第二部分,研究了动态粘弹性能对抗湿滑性能的影响。首先用DMA在拉伸和剪切两种模式下分别测定了0℃的tanδ随应变(0.7%-10%)的变化,在不同粒径炭黑补强体系中确定动态粘弹性参数tanδ表征抗湿滑性能的最佳条件,然后在炭黑和白炭黑补强不同丁苯胶体系中