輪胎氣密層用丁基尼龍熱塑性硫化膠的制備與性能研究.pdf

1、本課題研究目的是制備丁基尼龍熱塑性硫化膠取代傳統(tǒng)的熱固性丁基橡膠，作為輪胎氣密層材料。此種材料兼具丁基橡膠的高阻隔性能和塑料的熱塑性，在高溫下可以重復(fù)加工成型;應(yīng)用于輪胎氣密層可以有效地降低輪胎質(zhì)量，提高輪胎保壓性能，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的日的。本論文確定了丁基尼龍熱塑性硫化膠的增容體系;探索了填充體系和加工工藝對(duì)丁基尼龍熱塑性硫化膠微觀結(jié)構(gòu)與性能的影響;并且解決了丁基尼龍熱塑性硫化膠的成型和后期黏合問(wèn)題。主要研究成果如下:
　　1.丁基

2、橡膠與尼龍是完全不相容的聚合物。橡塑兩相相容性好壞直接關(guān)系到兩相的界面粘合、橡膠相的剪切破碎、最終相態(tài)、相態(tài)翻轉(zhuǎn)等復(fù)雜過(guò)程是否能夠成功實(shí)現(xiàn)。本課題選用了三種反應(yīng)型增容劑PP-g-MAH、SEBS-g-MAH和POE-g-MAH進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較它們對(duì)BIIR/PA TPV力學(xué)性能與微觀相態(tài)的影響，結(jié)果表明PP-g-MAH增容效果較好;并且通過(guò)進(jìn)一步研究確定了PP-g-MAH的最佳用量為10phr。
　　2.本課題研究了添加劑包括填料和

3、增塑劑的加入對(duì)BIIR/PA TPV結(jié)構(gòu)與性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，填料的加入提高了TPV的模量，片層結(jié)構(gòu)填料對(duì)氣密性的提升效果更明顯，但TPV的加工性能下降;增塑劑的加入增加了橡膠相的體積，不利于體系發(fā)生相態(tài)翻轉(zhuǎn)。在動(dòng)態(tài)硫化過(guò)程中，橡膠相的交聯(lián)與破碎的匹配尤為重要，螺桿溫度需保證橡膠相充分交聯(lián)，同時(shí)螺桿需提供足夠的剪切應(yīng)力，保證橡膠相的破碎。本研究?jī)?yōu)化了工藝條件，確定了最優(yōu)的雙螺桿溫度和螺桿轉(zhuǎn)速。
　　3.本課題確定了合適的尼龍種類

4、:三元共聚尼龍。同時(shí)確定了合適的橡塑比:65/35。在此橡塑比下，BIIR/三元共聚尼龍TPV力學(xué)性能優(yōu)異，氣密性良好，抗疲勞性能、耐熱性良好，各項(xiàng)所需性能基本達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的性能指標(biāo)。在熱塑性輪胎氣密層材料研制成功以后，本課題還通過(guò)擠出壓延法解決了BIIR/PA TPV的成型問(wèn)題。通過(guò)此種方法，BIIR/PA TPV可以連續(xù)地?cái)D出成很薄的膜，滿足輪胎氣密層的應(yīng)用要求。傳統(tǒng)輪胎氣密層與過(guò)渡層之間通過(guò)共硫化黏合。本課題通過(guò)在過(guò)渡層中添