热裂解法炭黑Thermax N990对三元乙丙橡胶导电渗滤阈值的影响

弹性体如三元乙丙橡胶(EPDM)往往具有电气绝缘性能:然面,添加炭黑填料会导致电阻率降低。一般而言,电阻率会随着炭黑添加量的增加、粒度的减小、结构的增大和分散性的降低而下降(电导率会增加)。其他因素如炭黑的表面化学性质也有一定的影响。对于热裂解法炭黑,大粒径和低结构导致在给定添加量下聚集体间距较大,因而渗滤国值较高。

不对称可逆加成-断裂链转移聚合法制备的乳聚丁苯橡胶(SBR)对白炭黑填充胶料性能的影响(二)

(接上期)3结果与讨论3.1 BMPTCRAFT试剂的表征不对称RAFT试剂的^(1)H-NMR和^(13)C-NMR谱通过^(1)H-NMR和^(13)C-NMR对合成的苄基(4-甲氧基苯基)三硫代碳酸酯进行了结构分析,结果如图5和图6所示。通过分析提纯前后的核磁共振峰,可以确认产生了一种副产物(图5a)。从图中还可以看到,提纯后副产物的所有峰全都消失了。

不对称可逆加成-断裂链转移聚合法制备的乳聚丁苯橡胶(SBR)对白炭黑填充胶料性能的影响(一)

为了满足燃料热值、牵引力、操纵性能和耐磨性能的超高性能轮胎的开发在轮胎工业中已经变得非常重要。溶液SBR由于其有用的特性(例如:分子量分布窄的微观结构和链端功能化)而被用作原材料。在最近的一项改进中,乳液丁苯橡胶SBR(ESBR)作为一种分散性较窄的高分子量化合物,乳聚SBR(ESBR)已被用于轮胎胎面胶料。特别是,S,S-二苄基三硫代碳酸酯(DBTC)可逆加成-断裂链转移(RATT)ESBR在未填充和炭黑填充的硫化胶中表现出优异的耐磨性能和燃料热值。然而,由于DBTC RAFT ESBR的对称结构,聚合物链会因硅烷偶联剂与三硫代碳酸酯反应而缩短,导致白炭黑填充硫化胶的耐磨性能和燃料热值较差。本研究合成了一种可促进聚合物单侧生长的不对称RAFT试剂,即苄基(4-甲氧基苯基)三硫代碳酸酯(BMPTC),并将其用于BMPTCRAFTESBR的聚合。未观察到链断裂。与DBTCRAFTESBR相比,BMPTCRAFTESBR应用于白炭黑填充硫化胶后,耐磨性能提高了9%,燃料热值提高了20%,湿路面牵引性能提高了10%。

FKM和FFKM交联方法及其对密封件使用温度上限的影响

0 前言为满足航空航天工业的性能需求,氟弹性体(FKM)于50多年前被首次推向市场,相对于烃类橡胶材料,它们的热稳定性和耐化学性更高,而力学性能则与之相当,这就赋予了其明显的性能优势。FKM胶料很快便被广泛用于汽车、石油和天然气、半导体及制药/食品加工行业的密封件和垫圈,其长期耐用性和可靠性在极具挑战性的环境中是至关重要的。

聚合物结构对胶料性能的影响

炭黑和白炭黑在轮胎制造中均被用作补强剂.这些填料欲起到补强剂而不是非补强填料的作用,就需要强度相当大的聚合物G填料相互作用.白炭黑与炭黑不同,对于丁苯橡胶(SBR),它通常需用硅烷偶联剂来实现这种强度的相互作用.与仅使用炭黑的情况相比,使用白炭黑可提供几个性能优势.白炭黑性能改善的关键之一是滚动阻力降低,这在实验室可通过65℃下tanδ的减小来预测.

白炭黑补强NR轮胎胎面胶添加少量辅助填料的协同效应

轮胎胶料通常含有大约30%(质量)的炭黑和白炭黑等活性填料。一般用炭黑作为轮胎胎面胶的补强填料,因为它能有效改善轮胎胎面胶的力学性能,例如拉伸强度、定伸应力、撕裂强度、屈挠疲劳、耐磨性等,并具有良好的防滑性能。炭黑的补强效果一般取决于粒径、结构、比表面积和表面化学性质。米其林的专利披露,在轮胎胎面胶中用白炭黑替代炭黑,可赋予轮胎较低的滚动阻力,较高的湿地抓着力,从而使得油耗更低,安全性更好。

填料对弹性体补强影响诸因素的探讨

从混炼和分散、流变特性、机械滞后损失以及强伸性能等方面,就传统填料特别是炭黑对弹性体的补强性能、机理和影响因素进行了较全面的综述、分析和研讨。结果表明,补强填料可通过流体效应来提高粘度和模量,吸留于填料内的橡胶提高了这种效应;粒子间网络在低应变下或许有额外的贡献,该网络在周期应变中的断裂和重构导致了橡胶的滞后损失。极限性能(拉伸强度、疲劳寿命、耐磨性等)是补强的一个重要方面,虽然改善幅度和相关机理尚有待理解。纳米填料在补强作用方面大有前途,未来的商业潜力相当可观。

白炭黑填料对低滚动阻力轮胎用天然橡胶的补强

近年来,高分散性白炭黑已成为替代炭黑用于低滚动阻力轮胎的首选填料。但是,天然橡胶与白炭黑和偶联剂的并用依旧是一大挑战,而这种并用也可为交通运输业降低能源消耗提供巨大的潜力。本文综述了近来白炭黑在天然橡胶(NR)中补强的研究进展及其在轮胎技术中的重要性,重点介绍了近来对白炭黑在NR胶料中混炼过程的优化以及非橡胶组分(如蛋白质)对白炭黑补强的影响。对环氧化NR之类的改性NR和脱蛋白NR的利用,是提高NR与白炭黑之间的相溶性以及将蛋白质对偶联剂的干扰降至最低的可选方法。更好地理解NR/白炭黑体系所遇到的问题,将有助于进一步开发用于NR,特别是用于高填充白炭黑轮胎胶料的白炭黑技术。

热解和工业炭黑填充丁苯橡胶的结构和性能

为了评估热解炭黑(pCB)的性能,我们采用了pCB和工业炭黑(N330)填充丁苯橡胶(SBR)进行评估。采用的两种pCB与330配比为:1/9和1/1。选择N330是因为它的比表面积与pCB接近。混炼胶的总炭黑用量分别为0、30、45和60质量份。研究了炭黑的种类和用量对填充橡胶的分散性、硫化性能、动态热力学性能、拉伸力学性能和断裂力学性能的影响。pCB的分散性不如N330炭黑。从拉伸力学性能看,除了撕裂强度外,N330均优于pCB。填充pCB的SBR的撕裂强度和断裂力学性能(裂口端部的J-积分和裤形撕裂强度)高于填充N330的SBR。这可以归因于pCB的分散范围比N330更广。N330与pCB并用可产生中间值,这表明所有测量参数与实际的N330/pCB配比有关。我们将力学性能与交联键间的表观分子量(Mc)联系起来,发现潘恩效应、拉伸强度和临界J-积分之间合理的相关性。另一方面,我们仅发现了撕裂特性的倾向,这可归因于pCB分散的附加效应。

并用比和SBR类型对炭黑和白炭黑填充SBR/BR胎面胶性能的影响

研究了丁苯橡胶(SBR)与丁二烯橡胶(BR)并用比、丁苯橡胶类型(E-SBR和S-SBR)对SBR/BR轮胎胎面胶性能的影响。比较了这些参数对80质量份炭黑(CB)和白炭黑(SiO2)补强胎面胶性能的影响。结果表明,随着BR配比的增加,硬度、强度和湿路面抓着效率降低,而滚动阻力得到改善。令人惊讶的是,除了填充炭黑的E-SBR体系外,配合BR使得大多数体系的耐磨性变差,而在填充炭黑的E-SBR体系中,则观察到耐磨性得到了提高。显然,S-SBR比E-SBR具有更好的性能(轮胎性能),特别是在白炭黑填充体系中。与炭黑相比,白炭黑具有与之相当的强度、更好的湿路面抓着效率和更低的滚动阻力。不过,炭黑的耐磨性却要优于白炭黑。

基于TFE-P共聚物的氟弹性体改性

0前言氟橡胶用于需要高温和耐化学性的场合。FEPM是基于四氟乙烯(TFE)和丙烯(P)的交替共聚物。众所周知,它对有机酸/碱和无机酸/碱, 尤其是配制于各种汽车润滑油中的胺,都具有优异的耐化学品性能。由偏氟乙烯和六氟丙烯组成的氟弹性体(FKM)对有机碱和无机碱,尤其是高温下碱的水溶液的耐抗性较差。但是FEPM在加工方面则比较困难,如它们在硫化性和脱模性方面表现不够好,特别是在压缩成型过程中。

炭黑品种对氟弹性体热性能的影响

主要研究炭黑(CB)微观结构对氟弹性体(Viton A)热性能的影响。为了研究炭黑的微观结构效应,选择了N330、N660和N990 3种炭黑,采用熔融混合法制备胶料。评估了这些胶料在油和烘箱条件下的硫化性能、氧化老化前后的力学性能以及热稳定性。胶料的硫化特性表明:较高结构的炭黑具有较高的最小和最大扭矩,以及较低的硫化速率。含炭黑复合材料的力学稳定性和抗热降解性均有所提高。这可能是由于在含有不同炭黑的样品中,炭黑的性能和炭黑-聚合物相互作用各不相同。

含不同官能团的硅烷改性剂对白炭黑填充NR胶料的影响

在被报道可赋予优于传统炭黑的综合轮胎性能(特别是滚动阻力、生热和湿抓着性)后,白炭黑已成为在轮胎中替代炭黑填料的一种主要材料.白炭黑加入橡胶胶料会带来一些缺点,通常是在加工和硫化方面.最大限度地提高白炭黑补强效率的最常用的方法是用双官能有机硅烷作为偶联剂,其中双G(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物(TESPT)是白炭黑填充橡胶胶料最常用的硅烷偶联剂.

Thermax N990CG——满足法规要求的低多环芳烃热裂法炭黑

多环芳香烃(PAH)作为杂质存在于橡胶和塑料配混料的原材料中,特别是出现在炭黑和填充油中。多环芳烃可能会对健康造成不良影响,虽然有证据表明这些化学品一旦配混入制品当中,就不会再具有生物可利用性,但现行立法对原材料和/或最终材料中的多环芳烃进行了管制。考虑到这些法规要求,向业界提供低环芳烃产品自然是一件好事,对于橡胶消费品尤其如此。

白炭黑填充轿车胎的回收研究

在政府强制实施的涉及安全和环保、噪音及燃油经济性等相关性能的标签制度的支持下,乘用车轮胎的性能不断得到提升.由于全世界每年生产的轮胎数量高达上亿条,废弃的乘用车轮胎由于不易分解,在露天着火时会产生油烟和烟雾,从而造成严重的环境问题.与通过回收、热解和相关工艺来重复利用报废轮胎材料有关的专利数量越来越多(图1)表明,业界和学术界一直在致力于解决这些问题.

炭黑对橡胶胶料加工性能的影响

汽车油箱中多达15%的汽油用于克服轮胎对道路的阻力。因此,凭借低滚动阻力轮胎(又名“绿色轮胎”)可以显著提升燃油经济性。为了开发燃油效率较高的轮胎,了解新型橡胶胶料的加工性能十分重要。用来研究这一行为的理想仪器便是带实验室混炼机和实验室挤出机的转矩流变仪,因为它可以在小规模的测试环境中模拟加工条件。以下研究了3种不同的炭黑品种对轮胎用橡胶胶料加工性能的影响。

AFLAS 600X——性能优异的改性四丙氟橡胶

氟橡胶用于需要高温和耐化学品性能的应用场合。FEPM是四氟乙烯(TFE)和丙烯(P)的交替共聚物。众所周知,它对有机酸/碱和无机酸/碱,尤其是各种汽车润滑油中的胺,均具有优异的耐化学品性能。由偏二氟乙烯和六氟丙烯组成的氟弹性体(FKM)对有机碱和无机碱,尤其是高温下对碱水溶液的抗耐性较差。但是,FEPM在加工性方面则面临许多困难。例如,其硫化性能和脱模性能不够好,特别是在模压过程中。

利用激光衍射法分析炭黑聚集体尺寸及分布的新方法

炭黑(CB)是一种技术上和经济上均相当重要的工业品.多年来,炭黑已成为作轮胎和各种其他工业橡胶制品用弹性体胶料中必不可少的成分,以提高其强度、耐久性和整体性能.不仅如此,它还在印刷油墨、表面涂层、纸张和塑料中作为炭黑颜料得到应用.然而,将近74%的炭黑总产量被轮胎制造商所消耗.不同品种的炭黑用于优化轮胎性能,例如滚动阻力、操纵性、安全性、耐磨性、滞后等.这样就可以满足当今汽车行业不断变化的需求,同时应对如今越来越多的法规.

再生乳胶对炭黑填充天然橡胶/丁二烯橡胶复合材料物理机械性能和热性能的影响

再生乳胶(白色再生胶)作为一种橡胶含量较高的材料,已广泛应用于轮胎、翻新材料等高档橡胶制品的生产。引入再生乳胶也是降低橡胶制品成本的理想方法。本文研究了天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)和再生乳胶(LR)的组合,以便开发出经济高效的胎面材料。将LR与NR/BR按不同比例混合,生产出符合国家标准的胎面材料。制备了共混胶,并对其硫化性能和力学性能进行了研究。结果表明,随着再生胶添加量的增加,焦烧时间和硫化时间均缩短。拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等力学性能则随着LR含量的增加而降低。研究发现,即使添加30份LR后,力学性能的保持率依然在70%~80%。利用热重分析(TGA)考察了NR/BR/LR体系的热行为和活化能。活化能的增加表明,当LR用量较大时,体系的热稳定性有所提高。SEM研究显示,特别是在有LR存在的情况下,形态变化是由于NR与BR的粘度不匹配所致。

碳纳米管填充复合材料的动态性能和轮胎性能——橡胶与镀铜钢丝之间产生粘合的机理

碳纳米管(CNT)在橡胶制品和轮胎胶料中得到了广泛研究,以期提高其抗静电性能和导热性能。将碳纳米管应用于乘用轮胎胎面胶中,可改善轮胎的综合性能,特别是湿路面牵引性。首次揭示了CNT填充胶的高频动态性能。胶料动态性能与汽车轮胎试验结果具有良好的相关性。考察了CNT对轮胎性能的影响及其机理,并通过在频率范围内的动态性能和主曲线分析进行了解释。用20质量份CNT替代50质量份N234炭黑可以保持其硫化胶硬度,但却会增大静态模量和动态模量——这有利于轮胎的操控性,用在主观测试中可提高0.25分。对于CNT填充胶,可提高干路面牵引性1.5%和湿路面牵引性6.5%。在高频率范围(104~108Hz)的滞后损失(tanδ)增加和储能模量(G′)降低来解释干、湿路面牵引性。威廉–兰德尔-费里定律计算表明,碳纳米管与橡胶之间的强相互作用导致了较高的温度依存性,而CNT轮胎的滚动阻力系数则提高了7%,耐磨性降低了33%。研究结果表明,CNT填充胶具有优异的操纵性能和牵引性能,适用于赛车轮胎和跑车轮胎。