混炼工艺对杜仲胶/天然橡胶并用胶性能的影响

研究混炼工艺对不同并用比的杜仲胶(EUG)/天然橡胶(NR)并用胶性能的影响。结果表明:当EUG用量不大于30份时,EUG/NR并用胶无明显的结晶,EUG硫化胶的结晶为β晶型;与干法混炼工艺下EUG/NR并用胶相比,湿法混炼工艺下EUG/NR并用胶的Payne效应弱,炭黑分散性更好;随着EUG用量的增大,EUG/NR并用胶的拉伸强度减小;湿法混炼工艺下EUG/NR并用胶的伸张疲劳寿命延长,当EUG用量为20份时干法和湿法混炼工艺下EUG/NR并用胶的伸张疲劳次数均最大。

天然橡胶/杜仲胶并用胶的性能研究

将天然橡胶(NR)与杜仲胶(EUG)并用,研究NR/EUG并用比对NR/EUG并用胶(未加补强剂)和白炭黑补强NR/EUG并用胶性能的影响。结果表明:随着EUG用量的增大,NR/EUG并用胶的EUG岛相结构的占比和尺寸增大,表面的“山脊状”纹路越明显;NR/EUG并用比为80/20的NR/EUG并用胶的拉伸强度最大,为28.8 MPa,裂纹扩展速率最小,为23.5 nm·c^(-1);NR/EUG并用比为70/30的NR/EUG并用胶的拉伸疲劳次数最大,为200万。随着EUG用量的增大,白炭黑补强NR/EUG并用胶的邵尔A型硬度、撕裂强度和储能模量增大,拉断永久变形减小;NR/EUG并用比为85/15的白炭黑补强NR/EUG并用胶的切割量较小,压缩温升最低,阿克隆磨耗量最小。

天然杜仲胶乳的制备及表征

采用溶液乳化法制备了杜仲胶乳,考察了乳化配方及乳化工艺对乳化效果的影响,确定了如下制备条件:以杜仲胶的环己烷溶液(杜仲胶的质量分数为6%)为油相胶液,采用1%Brij-52、0.5%Tween-20、0.5%十二烷基苯磺酸钠的三相复配乳化剂体系,油水体积比为1∶1.5,乳化方式为高速搅拌(8000 r/min,10 min),除溶剂方式为旋转蒸发(-0.09 MPa,40℃),浓缩方式为离心浓缩(10000 r/min,10 min)。在优化条件下制备的杜仲胶乳的固含量可达54%,粒径约为330 nm,Zeta电位的绝对值可达57 mV。采用X射线衍射法(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜(POM)对制备的杜仲胶乳进行了表征,结果表明:乳化没有破坏杜仲胶的结晶性能,杜仲胶乳中仍存在大量的微结晶,杜仲胶乳的晶型中以β晶型为主。

杜仲橡胶-丁苯橡胶复合体系的共硫化及其动静态力学性能

将杜仲橡胶(EUG)与丁苯橡胶(SBR)共混,制备了EUG-SBR橡胶复合材料。通过剥离实验和拉伸实验表征其共硫化的情况;通过拉伸实验,SEM、DMA和XRD研究了EUG含量对复合材料动静态性能的影响。结果表明,硫化体系:促进剂N,N-二环己基-2-苯并噻唑磺酰胺(DZ)的质量比为1.0%(以EUG-SBR的质量为基准,下同)、促进剂二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)0.1%、硫磺1.5%可以使两种橡胶达到更好的共硫化,剥离强度达到4.2 kN/m,EUG-SBR(EUG∶SBR质量比为70∶30)复合材料的拉伸强度达到6.3 MPa。复合材料中的EUG晶区主要以β晶型存在,随着EUG含量增多,复合材料的结晶度和熔融温度明显提高。EUG相的引入会使复合材料的损耗因子峰值tanδ_(max)下降,同时大幅提高复合材料的储能模量,在10℃时EUG-SBR复合材料的储能模量会从质量比5%EUG时的3.0×10^(6) Pa提高到35%EUG时的1.7×10^(7) Pa。同时晶区的存在起到物理交联点的作用,提升复合材料的拉伸强度和定伸应力。