环氧偶联剂对白炭黑的改性及其在丁苯橡胶中的应用研究

发布时间：2020-06-30 01:29

【摘要】：橡胶工业中需要大量的填料作为配合剂,填料不但提高了橡胶的强度,还能改善橡胶的加工性能,并且赋予橡胶优良的耐磨性、耐撕裂性、以及耐热性、耐寒性等。最常见的填料为炭黑,其次还有白炭黑、碳酸钙、陶土等。其中,白炭黑在彩色橡胶制品中可以代替炭黑对橡胶进行补强,并且白炭黑表面具有羟基,可以进行改性,白炭黑已经成为研究者研究的对象。偶联剂是改善橡胶和无机填充剂界面性能的橡胶添加剂。偶联剂可以降低无机填料/橡胶粘度,提高填充剂分散性,增强加工性。第二章用2种方法改性白炭黑。环氧树脂直接对白炭黑进行改性,即直接法改性白炭黑;和通过KH-550将环氧树脂化学接枝,即间接法改性白炭黑。直接法改性白炭黑通过红外(FTIR)、热重(TG)、接触角、粘度、电镜(SEM)等的测试证明改性成功。改性白炭黑的接触角变大,粘度变小,接触角由0o增大为107.69o,粘度由96.73Pa·s减小为10.43Pa·s,改性白炭黑疏水性变好。间接法改性白炭黑,通过FTIR、TG、接触角、粘度、SEM等的测试证明改性成功,接触角由0o变为124.69o,粘度由96.73Pa·s减小为9.85Pa·s,改性白炭黑疏水性变好,与橡胶的浸润性可能变好。本实验中还将改性白炭黑填入橡胶中进行了应用的研究。第三章将直接法改性白炭黑用液相混炼的方法填入乳聚丁苯(ESBR)胶中。在液相混炼中,改性白炭黑完全破乳到ESBR中。第四章将间接法改性白炭黑通过液相混炼填入ESBR中,破乳时改性白炭黑全部进入ESBR中。间接法改性白炭黑/ESBR得到了良好力学性能、抗湿滑、磨耗和加工性能。拉伸强度比对照白炭黑/ESBR增加36.8%,门尼粘度降低21.1%,抗湿滑增加了58.1%,磨耗降低66.9%。第五章将间接法改性白炭黑以液相混炼的方式填入了溶聚丁苯(SSBR)中,沉淀时改性白炭黑全部沉淀在了胶料中,并且改性白炭黑/SSBR也获得了好的抗湿滑性、磨耗和加工性能。抗湿滑性大幅提高,增高了29.4%。磨耗由0.30变为0.18,降低了40.0%。门尼粘度大幅降低。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ333.1
【图文】：

白炭黑,类型结构,羟基

是无定型的结构，以 Si 为中心，O 为顶点。白炭黑中时常会有游离有孤立羟基、双生羟基以及连位羟基。制备白炭黑的方法有气相法和气相法制备的白炭黑做填料，粒径小，效果好，成本高[17]。沉淀法制大，结合水多，成本低，应用广[18]。白炭黑可以做涂料、橡胶、牙膏剂的载体，增粘塑料制品。现在与石油无关的白炭黑越来越受到重视有羟基（-OH），与橡胶混炼时需要添加偶联剂，否则容易团聚[19，20黑性质的化学名称是水和二氧化硅，是多孔、白色的粉末，无味、无毒、无黑容易团聚成为微小颗粒，表现出絮状或网状的颗粒的结构，可用示。原生粒径约为 15-50nm，不同制备方法粒径不同，比表面积为 40-10℃，相对密度为 2.319 至 2.653。白炭黑有良好的耐高温性、耐化学碱性、电绝缘性，还有增稠性、吸收性、触变性、消光性、分散性等胶的填料。黑结构

无水条件,硅烷偶联剂,白炭黑

改善填料的分散性、润湿性，大幅度的提高塑料的强度等。也可以用于玻璃纤维，提高其机械强度。璃、铁金属粘合性。在制造砂轮中，可以用来改进-550 引入白炭黑/橡胶体系，用于改善复合物的性的机理还没有定论，其中比较有代表性的有化学作论、可逆水解平衡理论、酸碱相互作用理论等。化用的主要原因，这一点是研究者们达成共识的[57，2NCH2CH2CH2Si（OC2H5）。其中氨基代表有机官硅烷偶联剂能改善两种材料界面性能，将两种材料下，白炭黑上的羟基会直接与硅烷偶联剂发生反应度不能过高，否则胶料可能老化。但是我们是先对。如图 1.3。

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