国产官能化溶聚丁苯橡胶BF2055M混炼胶性能研究

官能化溶聚丁苯橡胶(SSBR)在绿色高性能轮胎领域应用广泛,且牌号众多,选择三种在国内轮胎行业应用较多的进口官能化SSBR与国产官能化SSBR BF2055M进行综合性能比较。实验结果表明,SSBR BF2055M与进口SSBR相比,具有良好的白炭黑分散性、与白炭黑的亲和性、加工安全性,硫化速率快;硫化胶的定伸应力大、回弹性好、拉伸强度较高、压缩温升较低;具有更好的高抗湿滑性能和低滚动阻力性能的平衡性,能够给轮胎提供更好的驾驶安全性和节油性,适用于城市路面的四季胎。在胎面胶的配方开发上建议复配天然橡胶以提高硫化胶的耐磨性。

双官能化溶聚丁苯橡胶在轮胎胎面胶中的应用

使用国产双端官能化产品SSBR2060-N和日本Zeon公司单端官能化产品Nipol■NS616进行成品轮胎试制及性能评价。结果表明,使用SSBR2060-N制备的成品轮胎外边缘尺寸达到技术标准,抗湿滑性能和滚动阻力均达到了欧洲议会和欧盟理事会联合颁布的轮胎标签法规EU2020/740规定的双B轮胎级别,强度性能、高速性能和耐久性能等均与使用Nipol■NS616制备的成品轮胎相当且均能够满足国家标准要求。

叔丁基二苯基氯硅烷封端溶聚丁苯橡胶的制备与性能

首先以双官能团有机锂为引发剂、环己烷为溶剂、四氢呋喃为调节剂,采用负离子聚合法制备了具有双端活性的溶聚丁苯橡胶(SSBR),然后以叔丁基二苯基氯硅烷为封端剂,对SSBR进行封端改性,考察了封端比、反应时间、反应温度、SSBR的数均分子量、链端基结构对封端率的影响,并研究了封端改性SSBR的性能。结果表明,在SSBR数均分子量为5×104、封端比为2.0、封端温度为60℃、封端反应时间为70 min的条件下,叔丁基二苯基氯硅烷对SSBR的封端率可达77.2%;大分子链端基由苯乙烯转换为丁二烯后可显著提高封端率;用叔丁基二苯基氯硅烷封端显著提高了SSBR的拉伸强度和扯断伸长率,降低了SSBR的动态压缩温升和滚动阻力。

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。

官能化溶聚丁苯橡胶的性能评价

对比研究了美国Dow、日本JSR和Asahi Kasei公司生产的官能化溶聚丁苯橡胶(SSBR)与国产未官能化SSBR的性能。结果表明,与国产未官能化SSBR相比,国外产非充油官能化SSBR为偶联结构,且数均分子量较小,抗湿滑性、滚动阻力及耐磨性的平衡性能较佳。

通用型及官能化溶聚丁苯橡胶在高性能轮胎胎面胶中的应用

研究国产通用型及官能化溶聚丁苯橡胶(SSBR)在高性能轮胎胎面胶中的应用,并与乳聚丁苯橡胶(ESBR)和进口SSBR进行对比。结果表明:与ESBR胶料相比,通用型SSBR胶料的定伸应力和拉伸强度较低,但抗湿滑性能明显提高,滚动阻力降低;与通用型SSBR和进口SSBR胶料相比,官能化SSBR胶料的物理性能变化不大,加工性能有所提高,抗湿滑性能改善,滚动阻力明显降低。

不同结构官能化SSBR的性能研究

以NS616为对比样,对两种使用不同官能化引发剂的SSBR进行结构与性能对比测试。表明三种牌号的官能化SSBR均属于中苯高乙烯基产品,且结构单元质量分数和数均相对分子质量大致相同,SSBR-A与NS616为星型结构,SSBR-B为线型结构;三种样品中,星型NS616样品的加工性能较好、Panye效应较低、抗湿滑性和滚动阻力更加优异,SSBR-B次之。星型SSBR-A样品中引入强极性官能团,加工性能最差,仅Panye效应优于样品SSBR-B。

绿色轮胎用官能化溶聚丁苯橡胶研究进展

综述了近年来国内外合成橡胶企业及科研院所在溶聚丁苯橡胶官能化领域的研究进展,并提出了未来官能化溶聚丁苯橡胶的研究方向。

功能化石墨烯/溶聚丁苯橡胶复合材料的物理和电学性能研究

采用十八烷基胺对氧化石墨烯进行表面改性,用硼氢化钠对其进行还原,得到功能化石墨烯(ARG),并通过溶液复合法制备ARG/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料,对其性能进行研究。结果表明:ARG在SSBR基体中的分散较为均匀;加入ARG的复合材料的物理性能明显提高;当ARG用量为3份时,复合材料达到了导电渗流阈值;当ARG用量为12份时,复合材料的导电性能最佳;随着ARG用量的增大,复合材料的介电常数增大。

增塑剂对官能化溶聚丁苯橡胶性能的影响

研究了填充不同增塑剂,包括环保芳烃油、环烷基矿物油和石蜡油对官能化溶聚丁苯橡胶加工及应用性能的影响。实验结果表明,填充环保芳烃油的两个胶料混炼温度高,门尼黏度增值大,拉伸强度、低生热性能、耐磨性能等物理机械性能优异,动态性能平衡性好,其中,填充进口环保芳烃油的胶料加工性能较好,填充国内环保芳烃油的胶料应用性能占优;填充环烷基矿物油的胶料低滚阻性能最好,其他各项加工应用性能处于中等水平;填充石蜡油胶料的混炼胶的门尼黏度最低,硫化胶回弹性最好,填料分散性、拉伸强度、耐磨性能、低生热性能、低滚阻和抗湿滑性能等加工应用性能最差。

官能化溶聚丁苯橡胶研究进展

介绍了溶聚丁苯橡胶的发展历程,从官能化引发剂、官能化封端改性等方面详述了官能化溶聚丁苯橡胶的研究进展及溶聚丁苯橡胶的官能化技术在轮胎用橡胶方面的重要作用。将官能化技术和偶联技术结合而产生的官能化星型溶聚丁苯橡胶是丁苯橡胶研究的一个重要方面。

双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成与性能

以自主研发的官能化引发剂引发丁二烯在环己烷中的阴离子聚合反应,采用氯代硅氧烷化合物为封端剂制备了双端官能化聚丁二烯,考察了封端反应条件对聚合反应的影响。以自主研发的官能化引发剂和3-氯丙基三甲氧基硅烷为封端剂制备双端官能化溶聚丁苯橡胶(SSBR),并与正丁基锂引发制备的单端官能化SSBR的性能进行了对比。实验结果表明,随封端剂用量的增大,封端效率增大,偶联效率减小;随聚合物分子量的增大,封端效率和偶联效率均减小;封端温度应控制在40~60℃范围内。与单端官能化SSBR相比,双端官能化SSBR的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等物理机械性能和滚阻性能有所提升。

溶聚丁苯橡胶聚合技术进展

综述了国内外溶聚丁苯橡胶(SSBR)的生产现状及其合成用引发剂和调节剂的发展方向;对SSBR连续聚合工艺的凝胶抑制技术、末端改性和氢化合成技术进行了概述。大分子活性链的端基官能团改性技术可以改善SSBR的滞后损失性,降低轮胎的滚动阻力;氢化SSBR合成技术使聚合物具有更优异的黏弹性。针对国内SSBR的研发现状,提出了重视科技成果转化、加强知识产权保护的建议。

溶聚丁苯橡胶种类对高填充白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料性能的影响

研究端基改性和多官能化主链改性溶聚丁苯橡胶(SSBR)对高填充白炭黑/SSBR复合材料性能的影响。结果表明:4种SSBR胶料的门尼粘度基本相同;与端基改性SSBR相比,多官能化主链改性SSBR胶料的焦烧时间延长,硫化胶的硬度和定伸应力减小,填料分散性改善,Payne效应减弱,同时胶料的损耗因子明显降低。

顺丁橡胶用量对官能化溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

考察了顺丁橡胶用量对官能化改性溶聚丁苯橡胶与顺丁橡胶并用作为胎面胶时的硫化特性、加工性能、物理机械性能及动态力学性能的影响。结果表明,随着顺丁橡胶用量的增加,并用胶的网络化程度增强,硫化进程加快,填料的分散性得以提高,但其静态力学和动态力学性能均有一定程度的损失,其中顺丁橡胶用量为20份(质量)时官能化改性溶聚丁苯橡胶的抗湿滑性能降低了50%左右。

多官能化溶聚丁苯橡胶的制备及在节能轮胎中的应用

将极性分子引入溶聚丁苯橡胶(SSBR)中,进行了合成方面的研究,同时对合成的官能化的SSBR、通用丁苯橡胶及进口官能化的SSBR在胎面胶的应用方面进行了性能检测。结果表明,使用通用SSBR胎面胶的滚动阻力相比乳聚丁苯橡胶(ESBR)的改善率达22%;官能化率低的SSBR相比于通用SSBR的滚动阻力又可改善10%;多官能化的"SSBR-N-Si加成物"相比于极性低分子有机硅化合物改性的SSBR滚动阻力还可改善25%,极性基团愈多且相对含量愈高的SSBR滚动阻力愈低。同时,官能化的SSBR还具有较低的生热性和加工性。官能化的SSBR将是合成橡胶及绿色轮胎工业发展的方向。

溶聚丁苯橡胶官能化技术进展

溶聚丁苯橡胶(SSBR)具有良好的抗湿滑性、低滚动阻力以及耐磨性,在高性能绿色轮胎等领域具有良好应用前景。对SSBR进行官能化改性,进一步提升它的综合性能,是该领域的重要研究方向。综述了近十年SSBR官能化技术研究的进展,重点介绍了链端官能化与链中官能化技术策略,提出了开发高效绿色经济性的官能化产品是未来发展方向。

官能化溶聚丁苯橡胶制备技术研究进展

综述了官能化溶聚丁苯橡胶(SSBR)的主要合成技术,介绍了官能化SSBR的研究进展及官能化技术在橡胶轮胎中的应用,并展望了官能化SSBR的发展方向。

硅氧烷化合物在溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料中的应用进展

溶聚丁苯橡胶(SSBR)/白炭黑复合材料是制备高性能绿色轮胎的重要原料,硅氧烷化合物中的烷氧基可以与白炭黑表面的硅羟基发生反应,为构建SSBR与白炭黑之间的化学界面结合提供了有利因素。综述了不同种类的硅氧烷化合物在SSBR/白炭黑复合材料制备与改性中的应用进展,重点介绍了硅氧烷单体用作官能化封端剂和硅烷偶联剂的相关研究,为硅氧烷化合物的设计和研究提供了参考。

二甲氨基链中多官能化溶聚丁苯橡胶的合成

采用负离子溶液聚合法,以仲丁基锂为引发剂、环己烷为溶剂、四氢呋喃为结构调节剂,以及1,1-双(4-二甲基氨基苯基)乙烯为官能化共聚单体与丁二烯和苯乙烯进行活性负离子共聚合,制备了二甲氨基链中多官能化丁二烯-苯乙烯共聚物,考察了聚合温度和结构调节剂用量对聚合动力学和聚合物微观结构的影响。结果表明,共聚物链中二甲氨基官能团数量可通过调整聚合温度和结构调节剂用量进行准确控制,随聚合温度升高和四氢呋喃用量的增加,单体的总反应速率和转化率都逐渐增大;聚合物中1,2-结构的含量随结构调节剂用量的增加而逐渐增大,随聚合温度升高而逐渐减小。求得聚合温度为50℃时丁二烯和苯乙烯单体的平均竞聚率为69.67。