环氧化天然橡胶增容白炭黑补强胎面胶的研究

白炭黑和炭黑为广泛用于橡胶中的补强填料.由于白炭黑和炭黑表面特征不相同,它们虽然都容易形成聚集体,但形成聚集体的原因却不相同,导致它们的分散能力不相同.炭黑-炭黑相互作用主要是由范德华作用力引起的,其在混炼过程中容易被破坏.白炭黑聚集体是由氢键、范德华作用力和其他物理作用力共同作用形成的更强的填料-填料相互作用.白炭黑表面的硅烷醇基团使其具有高极性和亲水性.因此,白炭黑与非极性橡胶如天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）和顺丁橡胶（BR）不相容,但其与极性橡胶如氯丁橡胶和丁腈橡胶（NBR）的相容性较好.

用硅烷接枝聚合物改善天然橡胶与白炭黑相互作用

在白炭黑填充NR胶料中用OTPS接枝NR和MPDTS接枝NR作为相容剂可以降低门尼粘度、填料-填料相互作用或佩恩效应和絮凝速率常数,提高化学结合胶含量、300%定伸应力、补强指数和拉伸强度。当硅烷接枝NR中的硅烷含量(包括游离硅烷和接枝硅烷)超过3.0重量%(相对于白炭黑配合量)时,白炭黑填充NR硫化胶的补强指数和拉伸强度趋于平稳。对比两种硅烷接枝NR,配合OTPS接枝NR比配合MPDTS接枝NR对整体性能有更好的改善。在用硅烷接枝NR作为相容剂的情况下,白炭黑填充NR硫化胶的Tg更高,5℃下的tanδ稍有下降,而60℃下的tanδ则明显减小,表明用硅烷接枝NR作为相容剂制备的轮胎胎面胶其滚动阻力低于配合TESPT的对比胶.

不同硅烷偶联剂对白炭黑填充天然橡胶基轮胎胶的补强效果(二)

（接上期）在所研究的硅烷中，配合TESPT的白炭黑填充NR胶料具有最高的化学结合胶含量，而配合NXT和VPSi-363的胶料则具有相似化学结合胶含量，其化学结合胶含量低于配合TESPT的胶料但高于配合VTES和不配合硅烷的混炼胶。添加含硫硅烷（如TESPT、NXT和VPSi-363）的胶料其良好的填料．橡胶相互作用，不仅能产生高效的硅烷化反应，而且也因为硫醇而提高了在白炭黑表面的吸附性。