白炭黑/乳聚丁苯橡胶湿法复合技术研究

发布时间：2021-03-02 04:23

　　由于石油市场紧张,炭黑的使用受到限制,白炭黑作为一种制备原料多元化的填料,日益受到人们的重视。而白炭黑表面大量的羟基,限制了其在丁苯橡胶基中的分散。在传统干法填料复合工艺中,存在胶体吃料困难、混炼过程生热高、填料分散性差以及胶料滚动阻力大等问题。本论文主要讨论了,白炭黑疏水改性及丁苯胶乳附聚改性对复合材料应用性能的影响。首先利用偶联剂对白炭黑粉末进行表面改性,对其进行疏水分析后填充ESBR并对复合材料进行表征。其次将原位合成KH550改性白炭黑水溶液,通过湿法复合技术填充丁苯胶乳制备复合材料,并对混炼胶进行门尼粘度和硫化分析,对硫化胶进行佩恩效应、动态力学性能、硬度和力学性能等分析。利用三种偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）、γ-巯丙基乙氧基双（丙烷基-六乙氧基-硅氧烷）（Si747）和双-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物（Si69）,在乙醇溶剂中对白炭黑粉体进行表面疏水改性。考察改性时间、改性温度、pH和偶联剂份数对白炭黑表面改性情况的影响。通过红外光谱、热失重、氮气吸脱附、接触角、活化度及沉降体积测试等手段对改性前后白炭黑结构及改性效果进行表征。结果表明,在三种... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．１改性时间对白炭黑的接触角的影响??

＇?第三章结果与讨论???图３．４显示了以偶联剂ＫＨ５７０为改性剂，其他条件保持不变时，改性温度对１１６５ＭＰ??型白炭黑的接触角和活化度的影响。由图可知，当反应温度升高时，活化度和接触角表??现出相同的变化趋势。当温度低于５０°Ｃ时，活化度和接触角与温度呈正相关；当改性??温度超过５０°Ｃ时，温度增加活化度和接触角降低。５０°Ｃ条件下改性得到的白炭黑，活??化度和接触角最大即８４％和６２°。??３．１．３改性ｐＨ的影响??图３．５显示了其他条件保持不变时，ｐＨ对１１６５ＭＰ型白炭黑接触角的影响。??７０?Ｆ￣??网?ＫＨ”〇??６０?－?ｉｌｌｌＳｉ６９??國Ｓ７４７?参??Ｅ?＿?Ｊ｜ＪＬ??，〇Ｌ?ｉ?１?１１１?１１１??Ｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄ?３?５?７，９??ｐＨ??图３．５?ｐＨ对白炭黑接触角的影响??Ｆｉｇ．?３．５?Ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｉｌｉｃａ?ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ｂｙ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ａｇｅｎｔ?（ＫＨ５７０、Ｓｉ６９、Ｓｉ７４７）?ａｔ??ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐＨ??由图３．５可以看出，改性得到的白炭黑粉末的接触角明显增加。ＫＨ５７０、Ｓｉ６９和Ｓｉ７４７??三种偶联剂均可大大提高白炭黑的接触角。随着改性ｐＨ增加时，白炭黑粉末的接触角??先增加再减校以偶联剂ＫＨ５７０和Ｓｉ７４７为改性剂时，白炭黑粉末的接触角随着ｐＨ的??增加表现出相似的趋势。当ｐＨ＜７时，接触角与ｐＨ呈正相关，随着ｐＨ增加偶联剂预水??解速率增加，接触角变大；当ｐＨ＞７时，ＫＨ５７０和Ｓｉ７４两种偶联剂的水解产物不稳定，??发生自聚反应，分子量变

?第三章结果与讨论???８０?＾??＿Ｓｉ６９?ｍ?＼??■?Ｈｉ１Ｓｉ７４７?矣?§??６０－?＿＿??｜４〇；．?１?Ｌｉ??Ｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄ?６?８?１０?１２?１４??Ａｇｅｎｔｓ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｒａｔｉｏ?｛％）??图３．７偶联剂的份数对对白炭黑接触角的影响??Ｆｉｇ．?３．７?ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ａｍｏｕｎｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ａｇｅｎｔ?（ＫＨ５７０＞?Ｓｉ６９、Ｓｉ７４７）?ａｎｄ??ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ?ｄｅｇｒｅｅ??图３．８显示了?ＫＨ５７０的份数对１１６５ＭＰ型白炭黑粉末活化度和接触角的影响。如图??所示，随着ＫＨ５７０份数的增加，更多的ＫＨ５７０接枝在白炭黑的表面，改性后白炭黑的??活化度和接触角都增加。当ＫＨ５７０的份数超过１０?ｐｈｒ时，改性后白炭黑的活化度和接??触角增加速率减缓；当ＫＨ５７０的添加量为１４?ｐｈｒ时，活化度和接触角最大，分别达到??１００％和７９°，原因与上述相同。??■〇〇?＝?￣＝?１〇〇??８〇?－?／?－?８０??ｇ?？?／?＾?？??｜?６０?－?／?＂?－６０?ｒ??－■?．?／?／?．１??〇?／?／?ｔ＞??？■ｇ?４０?？?．?／?／?－４０?２??Ｉ?．?—ｙ?．／?■?．３??＜?２０?－?￣?．?－?２０??丨?Ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ??Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ?ｄｅｇｒｅｅ??０??＾?１?１?１?１?１??０??Ｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄ?６?８?１０?１２?１４??ＫＨ５７０?ｑｕ


本文编号：3058594