硅烷偶聯(lián)劑在SSBR-SiO2體系中的作用研究.pdf

1、本論文以溶聚丁苯橡膠(SSBR)作為基體，采用三種硅烷偶聯(lián)劑雙-[3-（三乙氧基硅）丙基]-四硫化物(Si69)、雙-[3-（三乙氧基硅）丙基]-二硫化物(Si75)、3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷(NXT)改性白炭黑(SiO2)增強(qiáng)SSBR，系統(tǒng)研究了Si69、Si75、NXT改性SSBR/SiO2體系的作用機(jī)理，考察了膠料處理溫度、混煉時(shí)間和熱空氣老化對(duì)硅烷改性SSBR/SiO2體系的物理機(jī)械性能、應(yīng)力松弛、交聯(lián)密度、噴霜以及

2、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。
　　論文首先研究了Si69、Si75、NXT改性SSBR/SiO2體系的作用機(jī)理。利用FTIR分析了不同溫度靜置處理的Si69、NXT改性SiO2，表明140℃處理的改性SiO2的C-O鍵與Si-O鍵的相對(duì)比值較小，說(shuō)明此溫度下Si69、NXT接枝到SiO2上的量較多;Si69、NXT改性SiO2的DSC測(cè)試表明在140℃左右時(shí)出現(xiàn)吸熱峰，說(shuō)明在140℃時(shí)Si69、NXT與SiO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。用DSC測(cè)試

3、了SSBR/硅烷偶聯(lián)劑的熱行為，發(fā)現(xiàn)硅烷與SSBR之間在一定條件下能夠發(fā)生反應(yīng)，吸收熱量，并且吸熱峰的出峰順序?yàn)門(mén)NXT＞ TSi75＞TSi69。利用無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀分析了SSBR/硅烷偶聯(lián)劑，發(fā)現(xiàn)SSBR/硅烷偶聯(lián)劑隨著硫化溫度的升高M(jìn)H緩慢增加，ML、 Tc10、Tc90逐漸減小，MH Si69＞MH Si75＞MH NXT＞MH未改性。
　　論文然后研究了混煉膠處理溫度、混煉時(shí)間對(duì)硅烷偶聯(lián)劑改性SSBR/SiO2體系性能的影響

4、。隨著混煉膠處理溫度的升高，Si69改性SSBR/SiO2體系硫化膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度先增加后減小，140℃時(shí)硫化膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、交聯(lián)密度最大，這一結(jié)果與Si69和SiO2、SSBR的反應(yīng)溫度相一致。隨著膠料混煉時(shí)間的延長(zhǎng)，NXT改性SSBR/SiO2體系中結(jié)合膠的含量有一定程度的增加，在混煉18min后結(jié)合膠的含量趨于穩(wěn)定;隨著混煉時(shí)間的延長(zhǎng)，硫化膠的硬度逐漸降低，300％定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率先增加后減小，撕裂強(qiáng)度

5、逐漸減小，混煉18min時(shí)硫化膠的300％定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率最大;利用RPA、DMA分析，發(fā)現(xiàn)混煉時(shí)間為18min時(shí)，SSBR/SiO2體系的G'、G"較小，△G'較小，tanδ的峰較高。
　　論文還研究了Si69、Si75、NXT對(duì)SSBR/SiO2體系的熱空氣老化性能影響。與未加硅烷偶聯(lián)劑的SSBR/SiO2體系相比，加入Si69、Si75、NXT硫化膠的物理機(jī)械性能、應(yīng)力松弛系數(shù)(σR)、交聯(lián)密度都相應(yīng)提高。在熱