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2013年第4期

1. 二氧化硅补强天然橡胶胶料配方的优化

原作者:W. KAEWSAKUL, K. SAHAKARO   编译:董栋

摘要:橡胶配方对于以二氧化硅填充的天然橡胶胶料的性能表现起重要作用。在本文报导的实验结果中,我们研究了各种二氧化硅、硅烷偶联剂以及二苯胍(DPG)对于胶料和衍生硫化胶性质(如硫化特性、门尼粘度、絮凝动力学、结合胶含量、佩恩效应、60°C时的tan δ、拉伸和撕裂性能)的影响。结果显示,通过加入硅烷偶联剂,胶料粘度和硫化特性、以及二氧化硅填充天然橡胶的硫化胶性能都得到大幅改善。除焦烧安全性一项外,双-三乙氧基硅烷基丙基四硫化物(TESPT)的总体性能明显胜过双-三乙氧基硅烷基丙基二硫化物(TESPD)这种基于二硫键的硅烷。DPG的角色是次磺酰胺类(如CZ)主促进剂的协同增效剂、以及硅烷化反应的活化剂。高分散二氧化硅可以显著提高分散度,从而加强填料-橡胶相互作用。因此,与传统产品相比,经高分散二氧化硅填充可赋予天然橡胶硫化胶更好的动态力学性能。配方所需的最佳硅烷偶联剂用量以及DPG用量与二氧化硅的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)比表面积相关。此外结果还显示,通过邻苯二甲酸二丁酯吸附法(DBP吸油值)表征的二氧化硅结构也会强烈影响补强效率。

 

2.改性烷基酚醛树脂在橡胶复合物中的应用研究

张成

摘要橡胶材料的动态性能对于橡胶材料的节能环保有着重要意义,在橡胶加工过程中必须加入增粘树脂以提高加工粘性,而增粘树脂残留在橡胶复合物中对橡胶动态性能有一定的影响。本文通过对常用的增粘树脂——烷基酚醛树脂的主链结构进行改性,合成了含有不同比例柔性链段的对叔丁基苯酚-甲醛树脂。对树脂的合成过程及结构的表征表明了改性剂参与了树脂的合成反应,并在树脂结构形成了柔性链段。通过改性后,同等软化点的树脂的分子量略有下降,游离的未反应单体含量下降。将树脂按照常用的橡胶配方进行混炼并进行各方面性能测试,结果表明在树脂结构中引入柔性片段后并不会对树脂的增粘效果产生明显的影响,同时这种改性能够有效的降低橡胶复合物的损耗因子tanδ值,由此降低橡胶材料的滞后损失有利于降低能源损耗。

 

3.几种抓地力树脂的性能比较

姚居峰

摘要比较了四种抓地力树脂的化学指标,红外谱图、GC-MS谱图以及树脂对胶料的工艺性能,硫化性能和物理性能,动态力学性能的影响。结果表明:四种树脂的软化点比较接近,玻璃化转变温度也接近;通过GC-MS与红外谱图相结合,证实了L105树脂、TL100树脂、C100树脂和DCPD树脂的化学结构,这四种树脂中含有大量甲基、环状、苯环等刚性结构,因而使树脂具有高的玻璃化转变温度,提高橡胶在高温区域的损耗因子,从而提高橡胶的抓地力性能;通过GPC比较了各个树脂的分子量,从而了解了树脂的相对刚性;谱图大致比较了四种树脂结构刚性的大小;在胶料的加工工艺性能方面,与其他三种树脂相比,C100具有极性结构,在橡胶中分散更好,导致胶料的焦烧时间短、门尼粘度值低、硫化速度快;物理性能方面,老化前,四种树脂硫化胶的小定伸基本一致,TL100硫化胶的300%定伸最大,DCPD硫化胶的扯断强度和扯断伸长率较小,其余三种树脂扯断强度相近;经过100℃,24h的老化后,TL100的老化变化率最大,DCPD的老化变化率最小;动态力学性能方面,TL100硫化胶的湿抓地力最大,滚动阻力最小;TL100L105Tg接近,要高于C100DCPD

 

4.硬脂酸在橡胶黄铜粘合中影响的研究

原作者:Elisabeth Ziegler  编译:李秋荣

摘要:添加硬脂酸在橡胶和镀黄铜钢丝粘合性影响的研究。所谓的角鲨烯的方法是研究在硫化反应期间建成粘合界面。添加硬脂酸的变化直接影响粘接界面,但同时也对橡胶的特性有强大的影响。硫化钢丝的表面使用光学分析,即扫描电镜和X射线能谱(SEM - EDX)。硬脂酸数量的增加加速了硫化反应。此外,变焦显微镜数据被用来计算硫化钢丝的粗糙度参数。橡胶性能和粘合值被用来测定硬脂酸数量变化的天然橡胶化合物。在大多数情况下,粘接强度超过了橡胶的粘结强度。

  

5.一种用于分析填料化合物在橡胶复合物中作用的方法

原作者:D. M. Tucker PhD, R. A. Webb   编译:卢佳

摘要:材料工程师通过各种填料和填料化合物来改善橡胶复合物的物理性能、理化性能和胶料的性能特点。因此有些时候,需要做验证表征来确定填料化合物在原料混合和终端产品中的作用。本篇文章试着使用热重分析(TGA)配合其他已知的分析和统计工具来实现以上目的。橡胶的热重分析通常涉及在惰性环境中聚合物的热分解达到平衡状态,然后在氧气环境中进行降解燃烧。最新的仪器可以检测炭黑、石墨和化石矿物填料的含量。

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