國產(chǎn)燕化稀土異戊橡膠Nd-IR基本特性及其在胎面膠中應(yīng)用的研究.pdf

1、本文通過采用凝膠滲透色譜儀、差示掃描量熱儀、核磁共振儀等手段對國產(chǎn)Nd-IR的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了分析,同時借助掃描電鏡對炭黑凝膠的形態(tài)結(jié)構(gòu)進行考察,并與NR以及俄羅斯生產(chǎn)的牌號為SKI-3的鈦系異戊橡膠(用SKI-3-IR表示)進行了平行對比研究;且在此基礎(chǔ)上分析了國產(chǎn)Nd-IR生膠的結(jié)構(gòu)以及混煉膠炭黑凝膠的結(jié)構(gòu)對其應(yīng)力-應(yīng)變特性的影響,并研究了Nd-IR的基本性能以及在輪胎胎面膠中的應(yīng)用。
　　 對生膠和炭黑混煉膠結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究表

2、明:Nd-IR、SKI-3-IR以及塑煉后的NR(用NR-2表示)其門尼粘度、分子量、分子量分布以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度都非常接近,雖然三種生膠的1,4-結(jié)構(gòu)含量差別不大,但NR的順1,4-含量高于兩種IR;在生膠中:未塑煉的NR(用NR-1表示)的凝膠含量較高,NR-2的凝膠含量較低,而兩種IR中基本不含有凝膠。在炭黑混煉膠中:NR-2混煉膠所形成的炭黑凝膠最多,Nd-IR混煉膠所形成的炭黑凝膠最少,因此Nd-IR混煉膠的Payne效應(yīng)最為

3、明顯:炭黑混煉膠中NR-2膠料中炭黑表面結(jié)合更多的橡膠,在斷面裂口處形成更多長而細的橡膠拉絲,表明NR與炭黑的作用優(yōu)于IR。
　　 研究膠料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線表明:NR-1生膠以及NR-2炭黑混煉膠的應(yīng)力-應(yīng)變曲線都有應(yīng)變硬化現(xiàn)象,而NR-2生膠無應(yīng)變硬化現(xiàn)象;但IR不論是生膠還是炭黑混煉膠都沒有出現(xiàn)應(yīng)變硬化現(xiàn)象,其強度都遠低于NR的強度;而IR硫化膠的應(yīng)力-應(yīng)變曲線形狀與NR-2硫化膠很接近。
　　 對Nd-IR的基本性

4、能的研究分析表明:與ASTM標準配方相比,不論是未填充膠還是炭黑填充膠,JIS標準配方更適合Nd-IR。因此通過對JIS標準配方進行優(yōu)化得出了國產(chǎn)Nd-IR的基礎(chǔ)配方如下:在JIS標準NR未填充膠配方的基礎(chǔ)上,增加0.2phr促進劑可作為國產(chǎn)Nd-IR未填充膠的基礎(chǔ)配方:在JIS標準NR炭黑填充膠配方的基礎(chǔ)上,增加0.1phr促進劑可作為國產(chǎn)Nd-IR的炭黑填充膠的基礎(chǔ)配方。另外,研究表明,促進劑NS和堿性炭黑對IR的促進硫化作用較NR

5、明顯,能縮小IR和NR之間的差距。
　　 Nd-IR在輪胎胎面膠中的應(yīng)用研究表明:
　　 在載重胎胎面膠(全NR)配方中:Nd-IR以20％的比例替代NR時不會影響其性能;通過調(diào)整硫化體系提高硫化速度,使得Nd-IR以50%比例替代NR時不會影響其性能;在純Nd-IR膠料中研究炭黑種類對膠料性能的影響時得出炭黑N375更適合Nd-IR。
　　 在載重胎胎面膠(NR/SBR/BR)配方中:Nd-IR以80%比例替代

6、NR而不影響其性能,說明了Nd-IR與其它膠種具有較好的并用性。另外相對于基礎(chǔ)配方而言,由于實用配方中加入了一些含有極性基團的加工助劑,使得炭黑在NR和Nd-IR膠料中的分散性很接近。
　　 在工程胎胎面膠(NR/SBR)中:以20%的比例Nd-IR替代原始配方中NR而不影響其性能;由于在配方中加入了白炭黑,填料在Nd-IR膠料中的分散性較差,Payne效應(yīng)較NR明顯;若Nd-IR以更大的比例替代NR,一方面要增加促進劑的用量來