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1、青島科技人學(xué)研究生學(xué)位論文反式.1,4.聚異戊二烯與丁苯橡膠并用及其并用膠的性叁匕月E摘要反式.1,4一聚異戊二烯(TPI)是一種動(dòng)態(tài)生熱低、滾動(dòng)阻力小、耐磨性能及動(dòng)態(tài)疲勞性能優(yōu)良的新型合成橡膠材料。在輪胎工業(yè)中丁苯橡膠(SBR)大部分用于胎面膠,但其致命的缺點(diǎn)是滯后損失大、行駛時(shí)滾動(dòng)阻力大、彈性小,從而相應(yīng)造成生熱高、耗油量大、廢氣排放量大。在SBR中并用TPI不僅可以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn),還可以顯著提高其耐動(dòng)態(tài)疲勞性能。本文考察了與SBR并用TPI的門尼粘度和用量;研究了TPI/SBR并用的加工工藝;考察了充油對(duì)TPI及TPI/SBR并用膠性能的影響;重點(diǎn)分析了SBR
2、在加入TPI后并用硫化膠的綜合性能得到提高的微觀機(jī)理。為了選取與SBR并用TPI的最佳門尼粘度,研究了不同門尼黏度TPI與炭黑N330的相互作用及其對(duì)TPI硫化膠物理機(jī)械性能和疲勞性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),門尼黏度在50,-,80之間的TPI硫化膠疲勞性能較好。研究了不同門尼粘度TPI的TPI/SBR并用膠的性能,研究發(fā)現(xiàn),選用門尼粘度為70.80的TPI與SBR并用,其并用膠硫化膠的各項(xiàng)性能較好。,考察了TPI用量對(duì)TPI/SBR并用硫化膠性能的影響,研究發(fā)現(xiàn),TPI用量為30份時(shí),TPI/SBR并用硫化膠的各項(xiàng)性能最好。斷裂力學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在TPI用量為30份時(shí)TPI
3、/SBR硫化膠的斷裂能最大?!畯腡PI結(jié)晶出發(fā),利用偏光、DSC、電鏡、紅外等手段研究了TPI用量不同對(duì)TPI/SBR并用膠的結(jié)構(gòu)形態(tài)及并用硫化膠中TPI殘余結(jié)晶的影響。偏光顯微鏡分析表明,隨TPI用量的增加,在TPI用量為30份時(shí),TPI/SBR并用膠中的TPI球晶連接成一片成為連續(xù)相;DSC分析表明,TPI/SBR并用膠中TPI的結(jié)晶度并不隨TPI/SBR并用比的變化而變化;研究了加工過程中填加配合劑和填料對(duì)TPI/SBR并用膠中TPI結(jié)晶性能的影響,研究發(fā)現(xiàn),與SBR共混不會(huì)破壞TPI的結(jié)晶,加入配合劑和炭黑對(duì)TPI的結(jié)晶度影響也不大;硫化大大降低了TPI/
4、SBR反式.1,4.聚異戊_二烯與丁苯橡膠并用及其并用膠的性能硫化膠中TPI的結(jié)晶度,仍殘留著TPI結(jié)晶。研究了隨TPI用量的變化TPI/SBR硫化膠中殘留TPI結(jié)晶的結(jié)晶度及分散形態(tài)的不同,DSC分析表明,隨TPI用量的增加,TPI/SBR硫化膠的熔點(diǎn)升高,TPI結(jié)晶度增大;電鏡分析表明TPI殘留結(jié)晶以晶粒的形式分散在非晶相中,隨TPI用量的增加晶粒數(shù)量增多、晶粒大小增大。利用RPA分析了混煉工藝對(duì)并用膠中炭黑結(jié)合膠含量以及并用硫化膠的各項(xiàng)性能的影響。7研究表明:采用TPI炭黑母煉膠+SBIH硫化劑這種混煉工藝得到的TPI/SBR并用膠硫化膠的動(dòng)態(tài)性能最好。為提
5、高TPI的抗?jié)窕约凹庸ば阅?,研究了充油TPI的性能及其與SBR并用。采用干法充油工藝,對(duì)門尼粘度為120的TPI充油37.5份,制得了充油反式.1,4.聚異戊二烯(OETPI),并對(duì)充油前后TPI生膠、硫化膠及其與SBR的并用膠進(jìn)行了性能對(duì)比。研究發(fā)現(xiàn),充油后TPI生膠的熔點(diǎn)升高,結(jié)晶度增大,生膠的門尼粘度、硬度、100%應(yīng)力、300%應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度以及斷裂伸長(zhǎng)率降低了。充油后TPI的硫化速率提高,硫化膠的撕裂強(qiáng)度、100%定伸應(yīng)力、300%定伸應(yīng)力、邵A硬度、拉伸強(qiáng)度等物理機(jī)械性能都降低;磨耗量、壓縮溫升、壓縮永久變形增大。充油后TPI與SBR并用混煉膠粘度顯
6、著降低,炭黑在并用膠中平均粒徑和最大粒徑平均值都減小了,炭黑的分散度提高。充油后TPI與SBR的并用膠硫化速率加快,物理機(jī)械性能變化不大,硫化膠的動(dòng)態(tài)生熱和滾動(dòng)阻力增加不大,抗?jié)窕阅茱@著提高:耐屈撓疲勞性能提高了。毛細(xì)管流變儀研究顯示,充油后TPI/SBR并用混煉膠的流動(dòng)性大大提高。關(guān)鍵詞:反式一l,4一聚異戊二烯充油反式一1,4一聚異戊二烯丁苯橡膠并用結(jié)構(gòu)性能2青島科技人學(xué)研究生學(xué)位論文BLENDINGOFTRANS一1.4一POLYISOPRENEANDSTYRENE—BUTADIENERUBBERANDTHEPROPERTlESABSTRACTTmns一1
7、,4-polyisoprene(TPI)isasyntheticrubberwithexcellentdynamicperformance.Styrene-butadienerubberhasbeenusedtotreadrubber,butdefectofbighysteresisloss,bigresistanceandsmallresiliencemadeithigherheatbuild—up,oilconsumptionandbiggergaseouswaste.BlendingTPlwithSBRdoesnotonlyremedythedefectof
8、SBR,b