混炼工艺参数对NR/BR并用胶的性能影响研究

发布时间：2021-12-18 02:07

　　轮胎的胎侧橡胶主要成分为天然橡胶与顺丁橡胶（natural rubber and butadiene rubber,NR/BR）并用胶。在轮胎的实际使用中,轮胎胎侧会受到压力,温度等各方面因素影响而产生变形和老化,因此对于轮胎的力学性能,耐老化性能等方面有特殊要求。橡胶的混炼过程中所涉及到的各项工艺参数对于橡胶的性能有着重要的影响。本文基于上述背景,主要从天然橡胶和顺丁橡胶的并用比、胶料和炭黑的加料顺序、炭黑的混炼时间、密炼机转子转速、冷却水温度这五个方面工艺参数的变化对天然橡胶与顺丁橡胶并用胶的性能影响展开研究。通过对于橡胶的门尼黏度、流变性质、力学性能,裂口增长、屈挠龟裂、动态力学性质等进行分析测试来表征橡胶的性能。基于不同天然橡胶和顺丁橡胶的并用比下橡胶的性能差异研究,讨论天然橡胶与顺丁橡胶各自的特点,以及并用比变化对于橡胶性能的影响规律,从而得到了最佳的并用比参数。对加料顺序与橡胶性能的关系进行研究,通过橡胶各项性能的分析对比,从中归纳出不同加料顺序下炭黑在橡胶中分散的差别,以及炭黑对于天然橡胶以及顺丁橡胶的补强作用的差别,并得到最合适的加料顺序。针对炭黑混炼时间对于橡胶性能影... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

天然橡胶分子结构图

1.2.2 顺丁橡胶顺丁橡胶又名顺式聚丁二烯橡胶，它是由丁二烯通过聚合反应生成的合成橡胶，其分子式如图1-2所示。根据顺丁橡胶中顺式含量，由低到高分为低顺式、中顺式和高顺式三种。图 1-2 顺丁橡胶分子结构对高顺式的顺丁橡胶来说，其中顺式聚丁二烯橡胶的分子含量高，分子间的作用力较小，分子运动时受到来自分子间的阻力较小。因此，高顺式的顺丁橡胶分子链柔韧性高，在受到外力影响下的形变能力优秀，弹性好。顺丁橡胶的玻璃化温度低，因此其抗寒性能优异，可以在环境温度较低的情况下使用。本文使用的顺丁橡胶是由NI系催化剂制得的产品，属于高顺式的顺丁橡胶，分子链长度较其他方式制得的顺丁橡胶长，其分子间的作用力较小

因此，混炼胶可认为是一种特别的分散体系。其中，橡胶是分散体系的主体，起着类似溶剂的作用；炭黑、硫磺等组分则类似于溶质，被分散于橡胶中。图1-3给出了现场生产的混炼胶照片。图 1-3 现场生产的混炼胶混炼胶这一体系不同于一般的溶液体系和悬浊液体系。在一般溶液中，溶质是以分子或离子的状态分散在溶剂中；而悬浮液中的物质是以粗离子的形态分散。而混炼胶是一种特殊的分散体系[11]，其中的炭黑、硫磺等组分是以接近细粒子的大小分散在橡胶中。混炼胶体系是一种介于悬浮液和溶液之间的分散体系，并且更接近于悬浮液。当炭黑、硫磺等组分分散在橡胶中时，有重新凝聚成较大颗粒的倾向。混炼胶内的橡胶相则有阻止这种倾向的能力。若在混炼胶黏度较大的情况下，阻止这些组分颗粒重新凝聚的能力越好，那么对于保持粒子分散均匀有很大的帮助。同时，某些颗粒和橡胶在界面处会发生一定程度的化学反应和物理作用。在这两种作用的影响下，颗粒和橡胶会在一定程度上发生结合


本文编号：3541414