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。

国产环保型填充油在溶聚丁苯橡胶中的应用研究

考察了中国石化济南分公司200#环保型橡胶填充油作为溶聚丁苯橡胶(SSBR)填充油及加工过程操作油的应用效果,并与德国汉圣公司V500填充油进行对比实验,探讨了200#填充油替代V500填充油的可行性。实验结果表明,200#填充油赋予橡胶更低的混炼胶门尼黏度、略优的加工性能、较高的加工安全性和较快的硫化速率,更优的动态性能,抗湿滑性提高9%,滚动阻力降低6%。200#填充油在SSBR中的应用效果略优于V500填充油,完全满足高性能SSBR使用要求。

环氧化溶聚丁苯橡胶改性的溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料的性能

将环氧度为15%的环氧化溶聚丁苯橡胶作为改性剂,研究了环氧化溶聚丁苯橡胶对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料的加工性能、物理机械性能、动态力学性能及白炭黑分散性等的影响。结果表明,环氧化溶聚丁苯橡胶的加入减缓了复合材料的硫化速率,混炼胶中的结合胶含量增大;溶聚丁苯橡胶/白炭黑硫化胶的定伸应力、耐磨性及回弹性能提高,压缩生热降低,同时硫化胶的抗湿滑性能得到提升、滚动阻力下降。

湿法混炼制备高性能轿车胎胎面胶及其结构与性能

采用无粉尘污染的湿法混炼工艺将溶聚丁苯橡胶(SSBR)和白炭黑制备成湿法混炼胶M-SSBR/SiO_(2),再与顺丁橡胶(BR)通过机械混炼制备成轿车轮胎胎面混炼胶M-SSBR/BR/SiO_(2),并对其进行结构与性能研究。结果表明:与传统机械混炼制备的胎面混炼胶SSBR/BR/SiO_(2)相比,M-SSBR/BR/SiO_(2)的结合胶含量提高27%;并且Payne效应大幅度降低,说明填料分散性显著改善;M-SSBR/BR/SiO_(2)硫化胶的300%定伸模量提高17%,回弹性能提高16%,表征滚动阻力的60℃的tanδ降低24%,压缩生热降低30%。

碳纳米管束与白炭黑并用对溶聚丁苯橡胶导热性能及力学性能的影响

上世纪九十年法国米其林公司使用白炭黑研制成功了第一代绿色节油轮胎,白炭黑的加入使得轮胎的滚动阻力大大降低,但也存在着一些炭黑轮胎所未见到的缺点与不足,基于此,本文研究了阵列碳纳米管束(CNTBs)和无序的碳纳米管等填料,对SSBR复合材料各项性能的影响。结果表明,研究中的三种CNTBs都能够在橡胶基体中形成完整的网络体系。其中,GT205增强复合材料具有优异的纳米增强效应,静态力学性能增幅明显。此外,由于GT205具有优异的取向性及较高的分散性,添加GT205并不会明显增加复合材料的损耗因子(tanδ),且该CNTBs/SSBR复合材料的体积电阻率仅为对照组的1/6500,能够满足胎面胶导电性能的使用需求。

BPA芳香酚醛树脂及其可逆热敏变色SSBR复合膜的制备

基于开放体系、溶液缩聚方法,以双酚A(BPA)、对苯二甲醛和间苯二甲醛为共聚单体,采用微波辅助制备数均分子量为1133、分散指数为1.005的BPA芳香酚醛树脂(IPD-BPA-TPD),以其作显色剂,溶聚丁苯橡胶(SSBR)为基体材料制备了可逆热敏变色SSBR复合膜。结果表明:当结晶紫内酯、IPD-BPA-TPD、二元醇(十六醇和十八醇)与SSBR质量比为1.00∶2.00∶30.00∶20.00时,所制复合膜在10~33℃的总色差为85左右,吸收/散射色深差在波长480~600,600~660 nm可见光区平均达15,40,且具有良好的热稳定性、循环稳定性。

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。

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。

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。

溶聚丁苯橡胶FX 5021和FX 3211在轮胎胎面胶中的应用

以2种牌号溶聚丁苯橡胶(SSBR)FX 5021和FX 3211作为基体材料,白炭黑作为增强填料,考察了2种混炼胶中填料的分散性及硫化胶的物理机械性能及动态力学性能。结果表明,在FX 5021混炼胶中白炭黑的分散性更好,FX 5021混炼胶的硫化速率较慢。FX 5021硫化胶的拉伸强度和定伸应力更高,而FX 3211硫化胶拥有更高的撕裂强度、回弹性和耐磨耗性能。FX 5021硫化胶有更高的抗湿滑性能和滚动阻力。

电动汽车轮胎用高性能橡胶材料的研究进展

对电动汽车轮胎的技术要求、国内外电动汽车轮胎及电动汽车轮胎用高性能橡胶材料的研究进展进行了总结,并对电动汽车轮胎产业的发展进行了展望。

月桂烯聚合物的研究进展及发展趋势

月桂烯作为来源于植物的一种共轭二烯烃,其独特的侧支链及支链上的双键结构为新材料的合成提供了新途径。本文介绍了月桂烯均聚合和月桂烯与其他单体共聚合的研究进展,以及月桂烯在新材料制备方面的应用,并对其发展趋势做出展望。

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。

硅烷偶联剂并用体系对白炭黑/溶聚丁苯橡胶/天然橡胶复合材料结构和性能的影响

以硅烷偶联剂双[3-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si 69)和3-巯丙基乙氧基双(十三烷基-五乙氧基-硅氧烷)(Si 747)为改性剂,采用机械混炼法制备了白炭黑/溶聚丁苯橡胶/天然橡胶复合材料,研究了硅烷偶联剂种类和用量对复合材料微观结构、硫化特性、加工性能、物理机械性能、动态力学性能和成品轮胎性能的影响,以及复合材料结构与性能的关系。结果表明,相较于单独使用Si 69,添加Si 747后复合材料的焦烧时间和工艺正硫化时间均明显缩短,硫化速率随着Si 747用量的增加逐渐加快;硅烷偶联剂Si 69和Si 747协同改性使得复合材料的拉伸强度、回弹性和300%定伸应力等均降低;当Si 747用量增加时,用以表征复合材料储能模量对温度依赖性的活化能逐渐降低;添加Si 747后复合材料中白炭黑的分散性明显改善;单独使用Si 747改性的复合材料在0℃的损耗因子(tanδ)明显增加,而在60℃的tanδ明显降低;轮胎滚动阻力随着Si 747用量的增加逐渐降低。

高性能轮胎用集成橡胶性能评价

考察了集成橡胶(SIBR4020)的门尼黏度及门尼应力松弛、硫化特性、物理机械性能、耐疲劳压缩以及动态性能,并与溶聚丁苯橡胶(SSBR)及SSBR/天然橡胶(NR)进行了对比。结果表明,SIBR4020的加工性能略差,但填充15份环烷油后加工性能显著改善,且优于SSBR2557S/NR。SIBR4020的物理机械性能与SSBR2557S、SSBR2564S处于同一水平,抗湿滑性能显著优于二者。SIBR4020添加15份环烷油后,其物理机械性能、抗疲劳压缩性、抗湿滑性和滚动阻力性能均优于SSBR2557S/NR。

调节剂对连续聚合溶聚丁苯橡胶乙烯基含量的调节

在连续聚合工艺条件下,采用调节剂四氢呋喃(THF)和复合调节剂对溶聚丁苯橡胶(SSBR)的乙烯基含量进行调节。结果表明,SSBR的乙烯基含量与THF/n-BuLi的相关性不强,而与THF的用量呈现较好的线性相关;与THF调节体系相比,复合调节体系对乙烯基结构的调节能力更强;连续聚合的SSBR相对分子质量分布宽,综合性能优于间歇聚合产品,其中高苯乙烯基和高乙烯基SSBR具有较高的抗湿滑性能。

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。

国产溶聚丁苯橡胶T2000 R的微观结构及基本性能

采用傅里叶变换红外光谱分析、凝胶渗透色谱-激光光散射-自动黏度在线检测仪、动态力学性能分析及差示扫描量热仪等手段对国产溶聚丁苯橡胶(SSBR-T2000 R)的微观结构及其基本性能进行了分析与表征,并与乳聚丁苯橡胶(ESBR-1502)作了对比。结果表明,与ESBR-1502相比,SSBR-T2000 R具有分子量分布窄、数均分子量较高、重均分子量明显低、支化度低的特点;其链结构中顺式-1,4-结构含量高、反式-1,4-结构、1,2-结构含量低;热稳定性高于ESBR-1502;玻璃化转变温度比ESBR-1502低,说明其具有优异的低温性能;高弹态动态模量较低,但其动态损耗因子和动态生热低于ESBR-1502;其硫化特性为焦烧时间较长,而正硫化时间较短;用密炼机加工胶料,SSBR-T2000 R的耐屈挠龟裂性优于ESBR-1502,且压缩生热较低。

硅烷偶联剂对SSBR/SiO_2混炼胶体系动态流变行为的影响

研究了高填充白炭黑(SiO2)补强溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)混炼胶体系的动态流变特性,分别考察了在2个混炼温度(120℃、160℃)下添加3种不同偶联剂(TESPT、TESPD、NXT)对其体系中SiO2粒子表面改性的效果.结果表明,在较低混炼温度下添加偶联剂,不利于SiO2粒子表面改性.在较高混炼温度下,偶联剂TESPT、PESPD、NXT均对SiO2粒子表面有改性效果,但同时引起混炼胶不同程度的焦烧,其中以TESPT最明显.随SiO2粒子表面改性程度的提高,出现“Payne效应”的临界应变(γc)值以及低频率(ω)区域lgG′-lgω曲线的斜率值均增大,反映出偶联剂对SiO2与SSBR相互作用的促进以及SiO2粒子分散的改善.

溶聚丁苯橡胶接枝MAH的改性研究

为提高溶聚丁苯橡胶(SSBR)与极性物质的相容性,以马来酸酐(MAH)为极性单体对SSBR进行接枝改性。研究了MAH用量、引发剂过氧化苯甲酰(BPO)用量、反应时间和反应温度等对接枝聚合物(SSBR-g-MAH)的接枝率和凝胶率的影响。结果发现,随MAH、BPO用量增加和反应时间延长,接枝聚合物的接枝率呈现先增大后降低的变化趋势,而凝胶率变化则与之相反;随反应温度的升高,接枝率依然先增大后降低,但凝胶率却一直增大。热重分析表明接枝橡胶与SSBR具有相同的耐热性,分解温度均在360℃左右,并采用傅里叶红外法对接枝产物的结构进行了表征。