中试合成绿色轮胎用星形SSBR的结构、性能及应用研究

试验研究采用阴离子聚合法中试合成的星形溶聚丁苯橡胶(SSBR)的结构、性能以及在轮胎中的应用,并与国内外知名品牌的SSBR进行对比。结果表明,星形SSBR胎面胶的滚动阻力、抓着性能、模量和填料分散特性均优异;相应轮胎具有操纵灵活和高速性能好等特点。

锡偶联型集成橡胶S-SIBR的合成表征与性能的研究

以正丁基锂为引发剂、四氯化锡为偶联剂合成出了锡偶联型S SIBR(溶液苯乙烯 异戊二烯 丁二烯共聚物 ) ,用1 H NMR ,GPC及DSC等方法对共聚物微观结构、序列分布及相对分子质量分布等进行了表征分析 ,证明了聚合产物具有锡偶联结构 ,苯乙烯单元在聚合物链上呈无规分布。物理性能、疲劳性能及动态力学性能测试结果表明 ,S SIBR物理性能满足胎面胶的基本要求 ,并且疲劳性能良好、滚动阻力低、抗湿滑性好。

端基官能化溶聚丁苯橡胶及其复合材料的制备、结构与性能研究

采用阴离子聚合方法制备封端率为71%～76%的末端被烷氧基硅烷官能化的溶聚丁苯橡胶(A-SSBR),研究A-SSBR及白炭黑/A-SSBR复合材料的结构和性能。结果表明,在白炭黑用量相同的条件下,白炭黑/A-SSBR复合材料比白炭黑/SSBR复合材料具有更优异的填料分散性、物理性能、抗湿滑性能和滚动阻力特性;其中A-SSBR与少量白炭黑经加热充分缩合后制备的白炭黑/A-SSBR复合材料各项性能最优。

镀镍石墨/硅橡胶导电复合材料的性能研究

以镀镍石墨为导电填料制备镀镍石墨/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)导电复合材料,并对其性能进行研究。结果表明,采用密炼工艺、硫化温度为110℃、偶联剂A-151和硫化剂双24用量分别为6和8份时,所制备的镀镍石墨/MVQ复合材料的导电性能和拉伸性能较好。

双硅氧烷端基溶聚丁苯橡胶/二氧化硅纳米复合材料的结构与性能(英文)

用负离子聚合方法制备了线型溶聚丁苯橡胶(SSBR)及其分子链两端接枝硅氧烷官能团的改性SSBR(A-SSBR),用2种方式制备了SSBR/SiO2复合材料和A-SSBR/SiO2复合材料,研究了复合材料的结构与性能。结果表明,在同等填料份数下,A-SSBR/SiO2复合材料具有优异的纳米填料分散性、高抗湿滑性和低滚阻特性;其300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均可达到较佳水平;高结合胶含量表明纳米SiO2粉体界面与橡胶间有强的相互作用。

白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料的填料网络结构与动态黏弹性能

用橡胶加工分析仪研究了白炭黑用量和偶联剂Si 69原位改性对白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料中填料网络结构与动态黏弹性能的影响。结果表明,白炭黑用量为30份(质量,下同)时网络结构尚未形成,不能测定结合胶;填充了50份和70份的白炭黑复合材料的结合胶含量较低,其网络结构的结点类型以刚性结点为主,混炼胶和硫化胶的Payne效应明显。混炼胶的温度扫描结果表明,随白炭黑用量增加,复合材料中填料的聚集程度加剧。经Si 69原位改性后,复合材料的结合胶含量大大提高,网络结构的结点类型以柔性结点为主,混炼胶和硫化胶的Payne效应明显减弱。在10.04%的大应变下进行频率扫描时,经Si 69原位改性硫化胶的储能模量和损耗因子随频率的增大而增大,且明显低于未改性者。

星形聚合物的发展近况

综述了采用负离子聚合技术合成的星形聚合物的结构与性能的关系、合成路线及应用。新开发的星形聚合物，如ＳＳＢＲ，ＬＣＢＲ，ＭＶＢＲ，ＨＶＢＲ，ＳＩＢＲ等，运用高分子分子设计的方法来合成，因而具有更佳的综合性能，如高的抗湿滑性及低的滚动阻力等。

挤出型镀银铝粉/硅橡胶导电复合材料的制备与性能研究

研究硅烷偶联剂对镀银铝粉的表面改性及镀银铝粉用量对镀银铝粉/硅橡胶导电复合材料性能的影响。结果表明,采用硅烷偶联剂A-171,A-172和A-187对镀银铝粉进行表面改性后复合材料不交联,而采用硅烷偶联剂A-137和A-151对镀银铝粉进行表面改性后复合材料可以硫化,其中硅烷偶联剂A-151的改性效果较好,最佳用量为15份。随着镀银铝粉用量的增大,复合材料的拉伸强度、拉断伸长率和体积电阻率减小,且出现逾渗现象,高导电复合材料镀银铝粉的最佳用量为280份。

白炭黑与溶聚丁苯橡胶的键接位置对白炭黑/炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料性能的影响

研究白炭黑/炭黑填充星形溶聚丁苯橡胶(SSBR)和分子链自由末端用硅氧烷基团封端改性星形SSBR(S-SSBR)的物理性能、动态力学性能和微观结构。结果表明:随着偶联剂用量(硅氧烷基团物质的量)的增大,星形SSBR复合材料的拉伸强度先增大后减小,S-SSBR复合材料的拉伸强度先减小后增大;星形SSBR和S-SSBR复合材料的300%定伸应力呈增大趋势,压缩疲劳温升降低,0℃下损耗因子(tanδ)增大,60℃下tanδ值减小。当复合材料中硅氧烷基团的物质的量相同时,与星形SSBR复合材料相比,S-SSBR复合材料定伸应力和0℃下tanδ值的增幅、压缩疲劳温升和60℃下tanδ值的降幅较大,填料的分散性较好。

镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料导电性能的影响因素

研究镀银玻璃微珠的用量、粒径、表面改性工艺以及导电硅橡胶硫化程度等对镀银玻璃微珠/硅橡胶复合材料导电性能的影响。结果表明,镀银玻璃微珠的粒径越大,复合材料的导电性能越好;湿法预处理和原位改性-分散工艺制得复合材料的导电性能和导电稳定性优于直接干混工艺;导电硅橡胶硫化程度的提高有利于提高材料的导电性能;Payne效应的大小与导电硅橡胶的体积电阻率有很强的相关性。

不同填料填充集成橡胶对复合材料动态粘弹性能的影响

研究炭黑、双相填料和白炭黑对集成橡胶(SIBR)动态粘弹性能的影响。结果表明:SIBR胶料的门尼粘度,结合胶质量分数与低场核磁共振曲线均能表征填料与橡胶基体间的相互作用程度,且三者之间存在着一致的相关性;与白炭黑和双相填料相比,炭黑与橡胶基体之间具有最强的相互作用;3种填料中,双相填料在橡胶中具有最弱的填料网络结构,白炭黑具有最强的填料网络结构。

1,1-二苯基己基锂合成星形溶聚丁苯橡胶

以环己烷为溶剂,1,1-二苯基乙烯(DPE)与正丁基锂(n-BuLi)反应得到1,1-二苯基己基锂(DPHL),对其产率、稳定性和引发活性进行了研究。然后以DPHL为引发剂,四氢呋喃为结构调节剂,采用负离子聚合方法合成了线形溶聚丁苯橡胶(SSBR);最后以SnCl4偶联制备星形SSBR。用凝胶渗透色谱仪、核磁共振对产物进行了表征,考查了端基结构、聚合反应时间和偶联剂用量对SSBR偶联效率的影响,研究了硫化胶性能。结果表明,n(DPE)/n(n-BuLi)为1时,DPHL产率和纯度较佳,DPHL在2℃冰箱中保存时间超过30 d,浓度降为初始浓度的90%以下;引发剂残基"双苯环"存在于聚合物链末端;分子量为7×104,聚合反应时间为60 min,n(Cl-)/n(Li+)为1.12,偶联效率最高,端基转换为丁二烯后,偶联效率提高;与n-BuLi相比,由DPHL引发合成的星形SSBR的拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率有所提高,压缩疲劳温升降低,0℃时的tanδ更高,60℃时的tanδ更低。

1,1-二苯基己基锂为引发剂合成星形溶聚丁苯橡胶(英文)

用n-BuLi和1,1-二苯基乙烯通过加成反应合成出聚丁二烯(PB),并分别以n-BuLi和DPHL为引发剂,SnCl4为偶联剂合成出普通星形溶聚丁苯橡胶(C-SSBR)和含改性基团的星形SSBR(T-SSBR)。结果表明,PB的链端引入了苯环,说明通过DPHL引发剂具有在星形SSBR分子链端引入改性基团二苯基烷基的可能性;T-SSBR具有高的抗湿滑性和低的滚动阻力,其拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等性能比C-SSBR均更为优异。

不同结构充油溶聚丁苯橡胶/炭黑/白炭黑复合材料的结构与性能

研究了炭黑/白炭黑填充的苯乙烯/乙烯基含量不同的充油溶聚丁苯橡胶(HPR 757 D和Buna VSL 5025-2 HM)的物理机械性能及动态力学性能,观察了填料在硫化胶中的微观分布情况。结果表明,炭黑与白炭黑相互镶嵌地分布在橡胶基质中,形成交织的填料网络。高苯乙烯基含量的HPR 757 D的拉伸强度、撕裂强度及耐磨性能优异,滚动阻力较小,填料与橡胶间的结合力强,填料的分散性较好。用白炭黑等量取代炭黑可以提高胶料的拉伸强度,降低其动态压缩温升。但炭黑/白炭黑的最佳配比与橡胶基质的分子结构有关,主链双键含量越高,白炭黑的用量也随之增多。

用四氯化锡为偶联剂的正丁基锂/双四氢糠丙烷体系合成苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物

以正丁基锂为引发剂,环己烷为溶剂,双四氢糠丙烷为结构调节剂,四氯化锡为偶联剂,采用负离子聚合法合成了锡偶联型苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物(SIBR)。通过核磁共振波谱仪、差热分析仪及黏弹谱仪等对聚合产物的微观结构、玻璃化转变温度、力学性能及动态力学性能等进行了分析测试。结果表明,随着双四氢糠丙烷与正丁基锂摩尔比的增大,SIBR中的1,2-聚丁二烯和3,4-聚异戊二烯结构含量明显增加,而1,4-聚丁二烯和1,4-聚异戊二烯结构含量明显减少;侧基含量和玻璃化转变温度均明显升高;0℃的损耗因子明显增大,而60℃的损耗因子均小于0.12;总体上对SIBR硫化胶力学性能的影响不大,SIBR硫化胶的拉伸强度均超过了19 MPa,300%定伸应力大于12 MPa,扯断伸长率大于350%,能够满足高性能轮胎对胎面胶的要求。

白炭黑/SSBR复合材料的界面及硫化胶性能研究

研究SSBR相对分子质量和结构对白炭黑补强SSBR材料的界面和硫化胶性能的影响。结果表明,SSBR相对分子质量越大、分子链越长,结合橡胶含量越大;随结合橡胶含量增大,填料的网络化程度降低,填料分散均匀,填料与基体界面结合充分,硫化胶物理性能好;复合材料的耐磨性能与混炼胶中结合橡胶含量无直接对应关系,填料与基体界面结合充分则耐磨性能好。

原位生成PNa MAA/NBR纳米复合材料的研究

采用原位生成法制备聚甲基丙烯酸钠(PNaMAA)/NBR纳米复合材料,研究混炼工艺、硫化剂DCP用量、丙烯酸(MAA)与氢氧化钠的摩尔比和甲基丙烯酸钠(NaMAA)的理论生成量对复合材料物理性能的影响。结果表明,采用先快速加酸后分次加碱的混炼工艺,DCP用量为1.5份,MAA与氢氧化钠的摩尔比为1.5∶1,NaMAA的理论生成量为30份,混炼胶在160℃×t90条件下硫化,可获得物理性能优异的PNaMAA/NBR纳米复合材料。

白炭黑/炭黑/SBR复合材料的结构和抗静电性研究

采用高温共混技术制备白炭黑/炭黑/溶聚丁苯橡胶(SSBR)和白炭黑/炭黑/乳聚丁苯橡胶(ESBR)复合材料,并分别对其结构和性能进行研究。结果表明,在填充剂总量不变的前提下,随着白炭黑用量的增大,白炭黑/炭黑/SSBR和白炭黑/炭黑/ESBR复合材料物理性能呈现加和效应的特点,动态性能提高,表面电阻和体积电阻率增大;白炭黑/炭黑/SSBR复合材料物理性能与白炭黑/炭黑/ESBR复合材料差别较小,但前者动态性能较好;添加导电炭黑使复合材料抗静电性提高、物理性能下降;当白炭黑/炭黑并用比为35/35、导电炭黑用量不大于5份时,白炭黑/炭黑/SSBR复合材料的综合性能较好。

应用高分子分子设计合成节能了苯橡胶I共聚物的分子设计、合成及性能

从聚合物的结构一性能关系入手，分析了影响ＳＢＲ抗湿滑性和滚动阻力的结构因素。提出，减少硫化胶中“自由末端”数目，可使滚动阻力明显下降；同时，为克服由此而造成的抗湿滑性下降，可适当提高聚了二烯部分的１，２－结构含量。以此分析为基础，应用阴离子聚合方法，多官能团锂为引发剂，环己烷为溶剂，极性添加剂为无规化剂和结构调节剂，合成出Ｓｔ％＝５～２５％，Ｂｖ％＝３５～６５％，Ｍｎ＝２３～３３万，Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８～６．８的节能型溶聚丁苯，并且对影响ＳＢＲ链结构的各种因素进行了研究。

反应型增塑剂液体异戊二烯分子量对合成异戊橡胶的结构与性能影响

考察了3种微观结构相近、不同相对分子质量的液体聚异戊二烯(LIR)及其用量对合成异戊橡胶(IR)硫化特性、加工特性、物理机械性能和动态力学性能的影响,表征了IR硫化胶的微观形貌。结果表明,随着LIR用量的增多,IR/LIR混炼胶的硫化时间略有延长,加工特性获得改善;3种LIR均可以参与硫化反应,成为橡胶交联网络的一部分;随着LIR分子量的增加,IR/LIR硫化胶的拉伸强度,扯断伸长率和300%定伸应力略有增加,邵A硬度、压缩生热和交联密度基本不变,IR硫化胶的耐磨性能降低;LIR可以改善炭黑粒子在IR硫化胶中的分散,降低高应变时的损耗因子。综合考虑,LIR分子量5万左右为宜,其增塑的IR混炼胶加工性能、综合力学性能较好和填料分散较优。