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《北京化工大学》 2013年
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白炭黑—末端氯硅烷化丁苯橡胶的湿法制备及其性能研究

熊绍文  
【摘要】:传统白炭黑增强橡胶加工工艺存在能耗高、污染大、填料分散性差等问题。本文采用四氯化硅对丁苯橡胶分子活性末端进行封端,并将其与白炭黑在溶液中湿法共混合、凝聚,试图探索一种新的白炭黑增强橡胶制备加工方法。论文摸索了湿法混合方法,研究了不同制备工艺、丁苯橡胶分子量、白炭黑用量、种类等因素对工艺的影响,并采用多种手段对橡胶性能进行了分析测试。 研究结果表明,[SiCl_4]/[BuLi]=1时,四氯化硅对丁苯橡胶分子活性末端的封端率可达100%,丁苯橡胶分子链之间基本不发生偶联。通过红外、DSC等数据表明,橡胶分子通过末端的氯硅烷基与白炭黑表面的羟基反应接枝到了白炭黑上,这种化学键合使得结合胶含量高于未改性的丁苯橡胶,达到了48.9%。RPA分析结果显示,与未改性丁苯橡胶相比,硫化前后△(△G’)分别为250KPa和2500KPa,白炭黑分散性提高,TEM测试也得到了这种结果。橡胶性能也得到改善,物理力学测试显示,改性后强度上升,断裂生长率增大,硬度变小,永久形变变大。DMTA测试显示,四氯化硅改性的丁苯橡胶0℃~20℃之间Tanδ值大于未改性丁苯橡胶,抗湿滑性能较好,60℃~80℃Tanδ减小,低于未改性丁苯橡胶,滚动阻力较低。橡胶分子量减小,接枝程度增加,白炭黑分散性变好。随着白炭黑份数30增加到60,白炭黑分散性降低,拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率逐渐减少。丁苯橡胶对沉淀法白炭黑的接枝程度低于气相法白炭黑,结合胶含量低。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ333.1

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【参考文献】
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