炭黑填充聚二烯烴橡膠復合網絡的構成與演變.pdf

1、本文借助無轉子硫化儀MDR2000、橡膠加工分析儀RPA2000、動態(tài)力學分析儀DMA、透射電鏡等表征手段，通過結合橡膠含量、硫化轉矩、靜動態(tài)力學性能等物理量的變化，系統(tǒng)地考察了炭黑填充順丁橡膠(BR)、天然橡膠(NR)、集成橡膠(SIBR)三種通用聚二烯烴橡膠中復合網絡的構成及其在硫化過程中的演變規(guī)律。
　　本工作首先考察了炭黑填充順丁橡膠混煉膠復合網絡的構成，然后考察了填充不同含量炭黑的BR混煉膠中復合網絡在硫化過程中的演變情

2、況。結果表明：炭黑填充順丁橡膠形成填料網絡的臨界值為30份；體系中炭黑份數(shù)越多，其硫化程度越大；硫化過程中轉矩的變化主要為橡膠大分子交聯(lián)的貢獻；硫化增大了填料-填料相互作用；硫化時間達到t10時體系中就已經形成了影響分子鏈運動性的初級硫化交聯(lián)網絡；炭黑份數(shù)的增多影響了BR的低溫結晶性能，導致DMA測得的填充混煉膠的損耗因子峰溫移向低溫。
　　隨后考察了炭黑填充天然橡膠混煉膠中復合網絡的構成，同時考察了不同含量炭黑的NR混煉膠復合網

3、絡在硫化過程中的演變情況。結果表明：與BR相似的是，隨炭黑份數(shù)增大，體系硫化程度增加；硫化過程中轉矩的變化主要來自橡膠大分子交聯(lián)的貢獻；硫化初期體系中形成了影響分子鏈運動性的初級交聯(lián)結構，但并未形成能夠承擔載荷的交聯(lián)網絡。與BR不同的是，隨炭黑份數(shù)的增大，DMA測得的損耗因子峰值變小，峰寬明顯變大，且峰溫移向高溫；DSC測試結果表明，混煉膠的玻璃化轉變溫度(Tg)基本不隨炭黑份數(shù)的變化而變化，NR結合膠的Tg只是略低于相應的混煉膠。

4、r>　　通過對集成橡膠SIBR硫化網絡和硫化特性的研究表明：與異戊橡膠，順丁橡膠和丁苯橡膠相比，在150℃硫化時，未填充集成橡膠SIBR的焦燒時間t10較長，熱硫化速度t90～t10最慢；炭黑填充后SIBR的t10和t90-t10明顯縮短，炭黑的加入使SIBR具有硫化速度較快，硫化平坦性較好的特性；但集成橡膠SIBR在高于170℃硫化時，產生了明顯的硫化返原現(xiàn)象，并導致膠料具有較高的壓縮溫升和動態(tài)損耗；原位FTIR研究表明：180℃高溫