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充油SEBS力学性能的研究 Ξ林 峰1,程金星2,Ξ,肖望东1,徐令军1,陶 影2(11深圳职业技术学院,广东深圳518055;21南昌大学环境科学与工程学院,江西南昌330029) 摘要:研究了不同牌号的橡胶填充油对苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SE BS)力学性能的影响及以聚丙烯(PP)为改性剂对充油SE BS进行改性的效果。
结果表明:随着填充油用量的增加,拉伸强度下降,弹性回复增加,断裂伸长率也增大。
PP是充油SE BS体系的一种很好的相容剂,在体系中加入PP后,随着PP用量的增大,材料的拉伸强度的增大;断裂伸长率迅速下降;回弹性和熔体质量流动速率也迅速下降。
关键词:苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物;聚丙烯;橡胶油;环烷油;石蜡油;拉伸强度 中图分类号:T Q32512 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2006)06-0043-03Study on Mechanical Properties of Oil2extended SEBSLI N Feng1,CHE NGJin2xing2,XI AO Wang2dong1,X U Ling2jun1,T AO Y ing2(11Shenzhen V ocational Institute,Shenzhen518055,China;21C ollege of Environmental Sci1&Eng1of Nanchang University,Nanchang330029,China) Abstract:The effect of different varieties of rubber oil on the mechanical properties of styrene2ethylene/buty2 lene2styrene(SE BS)triblock copolymer blend,and the that of PP,which was used as a m odifier,on the m odifica2 tion of oil2extended SE BS were studied1The results indicated that with the increase of the content of the extender oil,the tensile strength decreased,while the elasticity increased and elongation at break im proved1PP was a perfect com patibilizer for the oil2extended SE BS1With the increase of the content of PP,the tensile strength gradually in2 creased,but the elongation at break,the elasticity and melt flow index decreased at the same time1 K eyw ords:Styrene2ethylene/butylene2styrene T riblock C opolymer;PP;Rubber Oil;Naphthenic Oil;Paraffinic Oil;T ensile Strength 苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SE BS)是一种多用途的新型热塑性弹性体,它是热塑性嵌段共聚物S BS分子中橡胶段聚丁二烯不饱和双键经催化加氢而制得。
不同牌号溶聚丁苯橡胶在高性能轮胎胎面胶中的应用张 静，黄义钢，张锡熙，孙 钲，王子琪（青岛双星轮胎工业有限公司，山东青岛 266400）摘要：研究4种牌号溶聚丁苯橡胶（SSBR）在高性能轮胎胎面胶中的应用。
结果表明：SSBR5251H胶料的门尼粘度较小，加工性能较好，回弹值最大，耐磨性能最好，滚动阻力最小；与SSBR5251H胶料相比，SSBR5360H和SSBR5271H胶料的300%定伸应力增大，回弹值减小，耐磨性能下降，SSBR5360H胶料具有最佳的抗湿滑性能，SSBR5271H胶料具有良好的抗湿滑性能和较低的滚动阻力；SSBR6440H胶料的门尼粘度最大，门尼焦烧时间最短，拉伸强度和撕裂强度最大，耐磨性能良好，与SSBR5271H胶料相比，其玻璃化温度相同，0 ℃时的损耗因子减小，60 ℃时的损耗因子和压缩疲劳温升增大，具有较高的滚动阻力和生热。
关键词：溶聚丁苯橡胶；高性能轮胎；胎面胶；抗湿滑性能；滚动阻力；耐磨性能；填料网络中图分类号：TQ333.1；TQ336.1 文章编号：1006-8171（2020）12-0730-05文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2020.12.0730近年来，汽车行业不断发展，轮胎产品消费趋势也逐渐向高品质、高性能、绿色环保轮胎升级[1]。
随着欧盟标签法的实施，为应对法规要求和满足市场需要，各轮胎生产企业对高性能轮胎的开发越来越重视。
高性能轮胎是指在能耗、安全性以及舒适性方面都更加优良的轮胎产品，主要指标包括抗湿滑性能、滚动阻力和耐磨性能。
研究表明[2]，每提高1个抗湿滑性能等级，刹车距离可缩短3～5 m；每提高1个滚动阻力等级，每条轮胎每5万km可节省17 L汽油，每辆轿车可节省68 L汽油。
高性能轮胎对减少交通事故、提高经济效益和社会效益具有积极意义。
目前，高性能轮胎胎面胶使用的生胶包括丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（BR）和天然橡胶（NR）。
轿车子午线轮胎胎面胶用环保型填充油
张新军;马晓;马维德;周志峰;李花婷
【期刊名称】《轮胎工业》
【年(卷),期】2009(29)5
【摘要】介绍轿车子午线轮胎胎面胶用环保型填充油的需求及其应用展望.轿车子午线轮胎胎面胶用SBR最适宜的填充油是高芳烃油,根据环保要求,填充油中多环芳族化合物质量分数应小于0.03;国外填充芳烃油替代品的胶料综合物理性能与填充芳烃油的胶料相差不大,国内应加紧开发芳烃油的替代品.
【总页数】4页(P264-267)
【作者】张新军;马晓;马维德;周志峰;李花婷
【作者单位】北京橡胶工业研究设计院,北京100143;北京橡胶工业研究设计院,北京100143;北京橡胶工业研究设计院,北京100143;北京橡胶工业研究设计院,北京100143;北京橡胶工业研究设计院,北京100143
【正文语种】中文
【中图分类】U463.341+.4/.6;TQ330.38+4
【相关文献】
1.充油丁苯橡胶SBR1712在子午线轮胎胎面胶中的应用 [J], 黄永超;黄振;姚志敏;许美银;;;
2.环保低味精细胎面再生胶在轿车子午线轮胎胎面胶中的应用 [J], 李玉国;张磊
3.国产充油BT在轿车子午线轮胎胎面中的应用 [J], 任福君;张建军
4.充油天然胶在轿车胎胎面胶中的应用 [J], Newel.,R;吴秀兰
5.环保型充油丁苯橡胶1723在轿车轮胎胎面胶中的应用 [J],
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第五章橡胶的增塑体系 (1)§5.1 橡胶增塑剂及分类 (1)一．橡胶增塑剂的概念 (1)二．增塑剂的作用 (1)三．增塑剂的分类 (1)四．对增塑剂的要求 (1)§5.2 橡胶增塑原理及增塑效果表征 (2)一．橡胶增塑的方法 (2)二．增塑剂与橡胶的相容性 (2)三．增塑剂作用机理 (2)四．增塑剂增塑效果的表征 (3)§5.3 橡胶增塑剂 (3)一．石油系增塑剂 (3)二．煤焦油增塑剂 (5)三．松焦油系增塑剂 (5)四．脂肪油系增塑剂 (5)五．合成增塑剂 (5)§5.4 新型增塑剂 (7)第五章橡胶的增塑体系§5.1 橡胶增塑剂及分类一．橡胶增塑剂的概念增塑剂又称为软化剂，是指能够降低橡胶分子链间的作用力，改善加工工艺性能，并能提高胶料的物理机械性能，降低成本的一类低分子量化合物。
过去习惯上根据应用范围不同分为软化剂和增塑剂。
软化剂多来源于天然物质，常用于非极性橡胶；增塑剂多为合成产品，多用于极性合成橡胶和塑料中。
目前由于所起的作用相同，统称为增塑剂。
二．增塑剂的作用1．改善橡胶的加工工艺性能：通过降低分子间作用力，使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺。
2．改善橡胶的某些物理机械性能：降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等。
3．降低成本：价格低、耗能省。
三．增塑剂的分类1．根据作用机理分：物理增塑剂：增塑分子进入橡胶分子内，增大分子间距、减弱分子间作用力，分子链易滑动。
化学增塑剂：又称塑解剂，通过力化学作用，使橡胶大分子断链，增加可塑性。
大部分为芳香族硫酚的衍生物如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等。
2．按来源分：①石油系增塑剂②煤焦油系增塑剂③松油系增塑剂④脂肪油系增塑剂⑤合成增塑剂四．对增塑剂的要求增塑效果好，用量少，吸收速度快；与橡胶的相容性好，挥发性小、不迁移、耐寒性好，耐水、耐油、溶剂；电绝缘性好，耐燃性好，无色、无毒、无臭，价廉易得。
李华峰山东东营市黄海轮胎有限公司环保型丁苯胶SBR1500E 在农业子午线轮胎中的应用随着我国农业机械的快速发展和出口量的日益增多，对农业轮胎的要求越来越高。
为了提高农业机械的产品品质，在市场竞争中取得优势，轮胎企业大力开发农业子午线轮胎，并加快应用及研发新型化工材料。
胎面和胎侧是工程机械轮胎的主要受压、受热部件。
胎面胶和胎侧胶应具有良好的动态疲劳性能和耐热老化性能。
环保型丁苯胶SBR1500E 是以丁苯胶SBR1500为研究对象，在不改变丁苯橡胶合成工艺路线和基本助剂的规格条件下，采用各种不含亚硝铵预备体的终止剂作为聚合反应终止剂而制备成的环保型丁苯胶。
环保型丁苯胶SBR1500E 在凝聚及干燥过程中无明显刺激性气味，其性能达到国家优级技术标准，其中亚硝胺化合物含量达到欧洲环保标准。
本工作主要研究环保型丁苯胶SBR1500E 在农业子午线轮胎胎面胶及胎体帘布胶中的应用。
一、实验1.主要原材料天然橡胶（NR ），牌号SMR20，马来西亚产品；丁苯橡胶（SBR ），牌号1500、1712；顺丁胶BR9000，中国石化齐鲁石油化工有限公司产品；炭黑N220，N660，N330，太原三强炭黑有限公司产品；环保型丁苯橡胶（SBR ），牌号1500E ，中国石化齐鲁石油化工有限公司产品。
2.配方（1）胎面胶1#配方（生产配方）：SBR ，70；SBR1712，34.8；炭黑N220，30；炭黑N330，36；氧化锌，4；硬脂酸，3；防老剂，5.5；芳烃油，10；粘合剂及其它，7，促进剂，2.05；硫黄，1.8。
2#，3#配方（试验配方）：除分别使用环保型丁苯胶SBR1500E 70、SBR1500E72外，其余同1#配方。
（2）胎体帘布胶4#配方（生产配方）：NR ，70；SBR ，20；BR ，10；炭黑N330，24；炭黑N660，20；氧化锌，4；硬脂酸，2；防老剂，3.5；芳烃油，9；粘合剂，3；促进剂，1.49；其它，5；硫黄，2.2。
《双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成与性能》篇一一、引言双端官能化溶聚丁苯橡胶（简称FTSBR）是一种新型的橡胶材料，其分子结构中含有多官能团，赋予了它独特的物理和化学性能。
在橡胶材料领域，双端官能化溶聚丁苯橡胶因其出色的力学性能、热稳定性以及良好的加工性能，在汽车、航空、电子等众多领域有着广泛的应用前景。
本文将详细介绍双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成工艺和其性能特点。
二、双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成1. 原料选择双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成主要涉及丁二烯、苯乙烯等单体的选择和配比。
此外，还需要添加引发剂、调节剂等助剂，以控制聚合反应的进程和产物的性能。
2. 聚合工艺双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成采用溶液聚合的方法。
在聚合过程中，首先将选定的单体、引发剂和调节剂等原料加入反应釜中，在一定温度和压力下进行聚合反应。
聚合过程中需严格控制反应条件，以确保产物分子量和官能度的均匀性。
3. 官能化处理聚合完成后，通过化学方法对聚合物进行官能化处理，即在分子链的两端引入官能团。
官能团的选择应根据实际需求来确定，常见的有羟基、羧基、氨基等。
官能化处理过程中需注意保护聚合物分子链的完整性，避免产生过多的支链和交联结构。
三、双端官能化溶聚丁苯橡胶的性能1. 力学性能双端官能化溶聚丁苯橡胶具有优异的力学性能，其拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能均优于传统橡胶材料。
这主要得益于其分子结构中的多官能团，使得分子链间具有较好的相互作用力，提高了材料的力学性能。
2. 热稳定性双端官能化溶聚丁苯橡胶具有良好的热稳定性，能在较高温度下保持较好的物理性能。
这主要归因于其分子链的紧密结构和官能团的稳定作用。
在高温环境下，双端官能化溶聚丁苯橡胶不易发生热氧化降解，延长了材料的使用寿命。
3. 加工性能双端官能化溶聚丁苯橡胶具有良好的加工性能，易于与其它材料混合和加工成各种制品。
其熔融状态下的粘度适中，便于在橡胶制品的生产过程中进行挤出、压延等操作。
此外，双端官能化溶聚丁苯橡胶还具有良好的混炼性能，可与其他添加剂如增塑剂、防老剂等均匀混合，提高制品的性能。
丁苯橡胶中结合苯乙烯含量对应用性能影响研究赵志超;付含琦;胡玮;马莉莉;李晶【摘要】Curing characteristics,mechanical properties and application properties of styrene butadiene rubber with different bound styrene content were studied.The results show that,with increasing of bound styrene content,the scorch time (T10) and optimum cure time (T90) increase,the tensile stress at a given elongation and hardness also increase,and the cutting depth decreases,as well as a the wear abrasion slightly increases.So,increasing bound styrene content can improve the cut-resistance.%研究了结合不同苯乙烯含量丁苯橡胶的硫化特性、力学性能以及应用性能.结果表明,随着结合苯乙烯含量的提高,橡胶焦烧时间(T10)和正硫化时间(T90)增加,定伸应力和硬度提高,切割深度降低,但磨耗略有增加.通过提高结合苯乙烯含量,可以达到改善耐切割性能的目的.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】3页(P607-609)【关键词】结合苯乙烯含量;磨耗;切割深度【作者】赵志超;付含琦;胡玮;马莉莉;李晶【作者单位】中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京100086;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京100086;中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司烯烃厂,辽宁抚顺113008;中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司合成橡胶厂,甘肃兰州730060;中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院,北京100086【正文语种】中文【中图分类】TQ330乳聚丁苯橡胶广泛应用于轿车、工程车轮胎。
《双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成与性能》篇一一、引言橡胶作为重要的工业原料，广泛应用于汽车、航空、电子、医疗等领域。
溶聚丁苯橡胶（S-SBR）作为一种高性能的橡胶材料，具有优异的物理机械性能和加工性能。
而双端官能化溶聚丁苯橡胶（Bifunctional S-SBR）是在其基础上进一步改良的产物，具有更多的功能基团和更高的交联密度，因此在特定应用场景下表现出了更加优越的性能。
本文将介绍双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成方法及其性能特点。
二、双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成1. 原料选择双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成主要涉及到的原料有丁二烯、苯乙烯、催化剂、交联剂等。
其中，催化剂的选择对合成过程及最终产品的性能具有重要影响。
2. 合成工艺双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成主要通过溶液聚合的方式实现。
首先，将丁二烯、苯乙烯等单体在溶剂中混合均匀，然后加入催化剂进行聚合反应。
在聚合过程中，通过引入特定的官能团，使聚合物分子具有双端官能化的特性。
3. 合成条件合成过程中需要控制温度、压力、反应时间等条件，以保证聚合反应的顺利进行和产物的质量。
同时，还需要对催化剂的种类和用量进行优化，以提高聚合物的性能。
三、双端官能化溶聚丁苯橡胶的性能特点1. 物理机械性能双端官能化溶聚丁苯橡胶具有优异的物理机械性能，如高强度、高弹性、耐磨性等。
同时，由于具有双端官能化的特性，其交联密度更高，使得其抗拉强度和撕裂强度得到进一步提升。
2. 加工性能双端官能化溶聚丁苯橡胶在加工过程中表现出良好的可塑性和流动性，易于与其他材料混合和加工成各种制品。
此外，其优良的耐热性能和耐寒性能也使得其在不同环境条件下均能保持良好的加工性能。
3. 应用领域由于双端官能化溶聚丁苯橡胶具有优异的性能特点，因此被广泛应用于汽车、航空、电子、医疗等领域。
例如，在汽车制造中，可用于制造轮胎、密封件等部件；在航空领域，可用于制造飞机轮胎等；在电子领域，可用于制造导电橡胶等。
此外，由于其良好的生物相容性，还可在医疗领域中用于制造医疗器械等制品。
齐鲁石油化工,2020,48(4)：284-288QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 工业技术高结合苯乙烯环保型充油橡胶SBR1739工业化试生产齐敏（中国石化齐鲁分公司橡胶厂，山东淄博255438）摘要:探索在万吨级丁苯橡胶装置由生产SBR1712直接切换为生产SBR1739O试生产过程逐步找到最佳工艺控制点，并生产出优等品i生产SBR1739过程中发现，凝聚参数对工艺稳定性影响较大，凝聚工序正常运行负荷比生产SBR1712时低°关键词：丁苯橡胶；SBR1739；高结合苯乙烯；充油中图分类号：F426.72文献标识码：B文章编号：1009-9859（2020）04-0284-05随着环保意识的增强,民众对轮胎的生产及使用过程的环保要求也越来越高,进而不断寻求更高品质的环保性产品。
高结合苯乙烯环保型充油橡胶SBR1739比填充普通高芳桂油的橡胶产品更环保。
SBR1739基础胶，结合苯乙烯质量分数为40%,每100份（质量份）干胶中填充37.5份（质量份）低稠环芳桂油（稠环芳桂化合物PAHs质量分数小于3%）,使产品中8种致癌的芳桂总含量小于10mg/L U］；而且SBR1739等量替代SBR1723制造轿车子午线轮胎，可以保持湿牵引性能且操控性能优异⑷°随着欧盟设定燃油效率（滚动阻力）、抗湿滑性能和噪声3个指标，限制低性能轮胎进入欧洲市场，SBR1739需求量也逐步提高⑶°基于SBR1739的优异性能及环保特点，结合现有丁苯橡胶生产装置，探索在连续生产中由SBR1712切换为SBR1739的方法。
1原料与产品规格1.1原料苯乙烯，GB/T3915—2011优等品，中国石化齐鲁分公司；丁二烯，GB/T13291—2008优等品，中国石化齐鲁分公司;环保型高芳桂油,指标见表1，中国石化济南分公司；岐化松香酸钾皂、脂肪酸钠、叔十二碳硫醇、异丙基轻胺、硫酸、二膳二胺甲醛缩合物,市售。
乳聚丁苯橡胶生产技术进展张洪林,于鹏(中国石油化工股份XXX齐鲁分公司橡胶厂,山东淄博 255438)摘要:介绍了国内乳聚丁苯橡胶的生产装置和技术发展现状,以及国外的技术发展趋势,对我国乳聚丁苯橡胶行业发展提出了建议.国内乳聚丁苯橡胶(ESBR)生产状况:我国现有6套ESBR生产装置.第一套装置由中国石油兰州石化公司于1960年建成投产,2007年生产能力为5.5万t,2008年兰州石化又新增2条采用自主知识产权技术的生产线,增加了10万t环保型ESBR生产能力;第二套装置由中国石油吉林石化公司于1982年建成投产,采用1976年从日本JSR公司引进的低温乳液聚合技术,目前装置的ESBR年生产能力已达16万t;第三套装置由中国石化齐鲁石化公司1978年成套引进日本瑞翁公司的技术和设备,于1987年建成投产,目前年生产能力达到13万t,2008年齐鲁石化正在扩建两条生产线,将新增年生产能力10万t,2009年投产后齐鲁石化ESBR总产能将达到23万t;第四套ESBR生产装置由申华化学工业XXX于1998年建成投产,最初的年生产能力为10万t,通过进一步的挖潜改造,目前该装置的ESBR年产能力已达18万t;第五套为南京扬子石化金浦橡胶XXX于2007年6月投产的10万tESBR装置;第六套是普利司通公司在广东惠州新建的年产5万tESBR生产装置,采用日本JSR公司技术,2008年建成投产。
2007年国内ESBR总生产能力为59.5万t,2008年达77.5万t,2009年将达到87.5万t。
此外,中国石油抚顺石化公司计划新建一套年产10万tESBR生产装置。
国内ESBR技术现状:2.1不断优化创新,技术日趋完善中石油兰州石化公司具有自主知识产权的年产10万t环保型ESBR装置已开车成功,产品质量合格,用户满意。
该装置在低成本、清洁生产和环保化、生产以及制备、分子结构控制、新产品开发5项关键技术上取得了重大突破,装置的整体性能赶超国内先进水平,产品符合欧洲REACH法规的要求。
芳烃油1、芳烃油主要成分芳烃油石油化工的基础原料之一，其主要有苯、甲苯和二甲苯构成。
他可以对橡胶起到软化、增塑的作用。
最后达到改变橡胶的弹性跟韧性的效果。
它主要用在橡胶；轮胎的炼胶过程中！由此可见我们的下游产品主要是轮胎及橡胶制品。
2、芳烃油的提炼过程：常压，高压的情况下，逐渐分解成汽油、机油蜡油及渣油。
而芳烃油则是渣油经过催化、裂化一系列反应后得到的一中产品。
由此可见，我们的上游产品企业则是炼油厂。
我们公司的上游企业有玉门，兰州，胜利油田。
3、油的技术指标有：闪点（产品的安全指标）、粘度、凝点、水分、灰分、苯胺点是表征芳烃油组成和物理性质的主要质量指标。
质量指标：芳烃油的质量指标如比重、粘度、芳烃含量等项目，对胶料的物理性能有很大的影响。
1.闪点是检验材料安全性的项目，闪点越高，油品越安全。
2.芳烃含量影响胶料的硬度，芳烃含量高，可以改善橡胶的弹性及韧性。
对于橡胶，高芳香烃含量有助于通过改善吸油的时间，加快混炼众而提高生产能力。
高芳香烃含量同里也提供了更好的碳黑分散性能，有助于使产品性能在一般工艺条件控制下，达到更好的连续一致性。
3.油的苯胺点越高，表明油的芳烃含量越底。
4.目前芳烃油存在的问题有水分大，粘度不均一，对生产中带来很多不利因素。
4、用途1.芳烃油的主要作用是改善橡胶的加工性能，帮助胶料中填充剂的混合和分散，降低胶料粘度和混炼能耗，调整硫化胶的物理机械性能，广泛适用于以天然橡胶及合成橡胶为原料的橡胶制品。
同时广泛用做橡胶操作油，填充油，适用于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶及其复合配方，与其相溶性好，对胶料的压延性和挤出加工有良好的作用。
2.芳烃油与合成胶的相溶性好，可提高轮胎抓着性和制动性，被广泛用于轮胎生产，同时有利于填充和降低炼胶温度，是机械油、松焦油的换代产品。
在轮胎生产中，胶料被挤出成层后，芳烃油的低石蜡含量有助于保持其层压粘性。
新产品新技术国产充环保型芳烃油丁苯橡胶的基本性能研究
张新军1,马维德1,周志峰1,李花婷1,刘 尚2(1.北京橡胶工业研究设计院,北京 100143;2.中国石油上海销售公司,上海 200031)
摘要:对国产充环保型芳烃油乳聚丁苯橡胶进行了性能评价。其加工性能和物理性能与境外同类产品相似,与填充普通高芳烃油的SBR1712相比仍稍逊一筹,但其制造的胎面胶性能良好,即耐磨性较好,滚动阻力较低。作为国内首次开发的环保同时性能优异的新胶种,充环保型芳烃油乳聚丁苯橡胶会有很好的应用和市场发展前景。关键词:环保油;乳聚丁苯橡胶;充油橡胶;加工性能;耐磨性能;滚动阻力
充油丁苯橡胶(SBR)填充的普通高芳烃油内含有蒽、菲等稠环芳烃化合物。早在1970年,就有研究表明稠环芳烃化合物有致癌性。随着环保呼声越来越高,有些国家和地区限制在橡胶制品中使用稠环芳烃化合物含量较高的高芳烃油及填充该类油的橡胶。将于2010年1月1日实施的欧盟2005/43/EC第3(2)条款规定产品中使用的油品必须符合环保要求。日本将在同一时间将此作为法规执行,其它国家也会越来越重视环保。为适应对油品的环保要求,国内某石化公司橡胶厂开发了结合苯乙烯含量为2315%、填充3715
份环保芳烃油的乳聚丁苯橡胶。该胶种基本不含多环类物质,减少了轮胎在制造和使用过程中有害物质的散发量,同时具有滚动阻力低的特点,欧洲发达国家的轮胎公司已经在使用相似牌号的产品,但目前我国大陆地区还没有相关的生产及应用报道。
1 实验111 试验用胶本工作的试验用胶为充环保油乳聚丁苯橡胶(本研究以HSBR为代号),SBR1712和境外产品
SBR1723。三种基础胶中的结合苯乙烯含量均为2315%,最重要的区别在于所填充芳烃油的种类。详见表1。
表1 试验用胶序号橡胶外观填充油种类充油量/份1HSBR棕黑环保芳烃油37152SBR1712棕褐普通芳烃油37153SBR1723棕黑环保芳烃油3715
112 试验配方与混炼工艺评价混炼胶和硫化胶性能所采用的试验配方采用GB8656-1998《乳液和溶液聚合型苯乙烯2丁二烯橡胶(SBR)评价方法》中所规定的标准试验配方:充油橡胶 100,氧化锌 3,硫黄 1175,硬脂酸 1,工业参比炭黑(IRBNo.7)
50,促进剂TBBS 1。胶料的混炼工艺按照GB8656—1998中的混炼方法B进行。初混炼在1157L的本伯里(Bambury)密炼机中进行,初始温度80℃,转子
转速100r・min
-1
;终炼及生胶包辊性测试在
XK2160型开炼机上进行。113 表征及分析测试凝胶渗透色谱法(GPC)分析采用美国Waters
公司Maxims820型液相凝胶渗透色谱仪。玻璃化温度测试采用美国TA2910型差热分析仪进行,温度范围为-150～150℃,升温速率为10℃・min-1。热重分析(TGA)采用CDR24D型热重分析仪进行,温度范围为室温～600℃,升温速率为10℃・min-1,氮气氛围。门尼粘度和门尼松弛采用北京友深电子仪器
・51・2009年第4
期 橡 胶 科 技 市 场 厂M200E型门尼粘度计测试,试验温度100℃,松弛时间120s。混炼胶的流变性能采用孟山都公司的毛细管流变仪测试,毛细管直径为010591英寸(115mm),长径比20∶1,试验温度100℃,柱塞Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ段下压速度分别为0102(015),012(511),016(1512)和2(5018)英寸・min-1(mm・min-1)。硫化特性采用美国阿尔法(ALPHA)公司MDR2000型硫化仪分析测试。硫化胶的动态力学性能采用美国RheometricScientific公司的DMTA2Ⅳ型粘弹谱仪测试,试验温度范围-70～100℃,升温速率为2℃・min-1,频率10Hz。耐磨性能采用荷兰VMI公司的LAT2100磨耗试验机进行分析测试。本工作中其它生胶、混炼胶和硫化胶性能的测试均按相应的国家标准或行业标准进行。2 结果与讨论211 生胶性能21111 灰分、挥发分及油含量生胶灰分、挥发分及油含量见表2。从试验结果来看,SBR1723的油含量略偏低(油含量优等品要求为2513%～2913%)。表2 生胶灰分、挥发分及油含量%项 目HSBRSBR1712SBR1723灰分含量011001140109挥发分含量011001100108油含量25166271812414521112 门尼粘度、门尼粘度差(△ML)及门尼松弛性能一般来说,门尼粘度与聚合物的相对分子质量有关,聚合物的相对分子质量大,门尼粘度大;△ML与聚合物的长链支化度以及凝胶含量相关,△ML绝对值越大,说明聚合物的支化度或者凝胶含量越高。门尼松弛参数则反映了橡胶加工性能的优劣,t70(t80)为在负载应变条件下,应力衰减70%(80%)所需的时间,对数线性回归直线的截距k和斜率a均可反映胶料加工性能的好坏,而通过应力松弛面积能更好地衡量加工行为,应力松弛面积A越大,加工性能越差,反之则越好。由于生胶分子空隙较多,所以采用过辊法进行生胶门尼粘度的测试。生胶的门尼粘度、△ML及门尼松弛性能见表3。由表3可以看出,△ML的值为负,表明门尼粘度是下降的;国产充环保油SBR的加工效果不如充普通芳烃油的SBR及对比样品SBR1723,这说明该产品加工性能稍差,应力松弛面积所反映情况也是如此。
表3 生胶的门尼粘度、△ML及门尼松弛性能项 目HSBRSBR1712SBR1723
门尼粘度[ML(1+4)100℃]585147
门尼粘度[ML(1+1.5)100℃]605654
门尼粘度[ML(1+15)100℃]494137
△ML-11-15-17
门尼松弛参数
t
70/s455
t
80/s666
k521046114310
a-0143-0142-0142
A130611981117
注:△ML=[ML(1+15)100℃]-[ML(1+1.5)100℃]
21113 热分析2111311 玻璃化温度生胶的玻璃化温度见表4。影响玻璃化温度的内因有分子链的柔顺性、几何结构和分子间的作用力等。分子链中引入苯基、联苯基、萘苯基等芳杂环后,分子链的刚性增加,玻璃化温度升高。SBR1712苯基芳杂环含量较高,所以其玻璃化温度向高温方向移动,而HSBR和SBR1723的玻璃化温度相近。
表4 生胶的玻璃化温度℃橡胶玻璃化温度橡胶玻璃化温度HSBR-52187SBR1723-53169SBR1712-48106
2111312 热重分析生胶热重曲线见图1。从图1中可以看出,
各生胶的起始质量损失温度基本相同,但SBR1712由于苯基芳杂环含量较高,初期质量损失速度稍快,随后三者质量损失过程趋于一致,并无明显差异。
・61・ 橡 胶 科 技 市 场 2009年第4期图1 生胶热重曲线21114 GPC表征在GPC分析中,使用示差和紫外双检测器可以更深入地了解到有关产品质量或工艺的信息。在254nm波长下,紫外检测器对苯环双键有最大程度的吸收,而对丁二烯不吸收,因此可以利用示差和紫外双检测器联用来检测丁苯共聚物中的苯环类物质的含量。因为本实验中胶料粘度过大,无法测得精确的试验数据,但可以得出如下基本结论:SBR1712的多环芳烃含量高得多,并且相对分子质量较小,而两种充环保油的产品测试结果相同,表明HSBR与境外产品多环芳烃含量和相对分子质量相似。212 混炼胶性能21211 门尼粘度和门尼焦烧时间混炼胶的门尼粘度和门尼焦烧时间见表5。从中可以看出,与生胶门尼粘度相比,HSBR混炼胶的门尼粘度只是稍有增加,而SBR1712和SBR1723混炼胶的门尼粘度则增加较多,但门尼粘度值都相差不大。△t30表征的硫化速度SBR1712稍快,其余两种混炼胶的硫化速度相近。
表5 混炼胶的门尼粘度和门尼焦烧时间项 目HSBRSBR1712SBR1723
门尼粘度[ML(1+4)100℃]606156
门尼焦烧时间(120℃)
t
5/min575453
△t
30/min121013
21212 包辊性SBR的包辊性一般均无问题,在室温条件下所试3种胶样在开炼机上包辊良好,无起兜或破碎现象。3种胶样的包辊性没有显著差异。
21213 流变性能通过混炼胶的流变性能可以预测胶料加工性能的好坏。在低剪切速率下,混炼胶的表观粘度(ηa)或剪切应力(τ)相对较高,有利于胶料保持挺
性,在成型过程中不会有明显的变形;在高剪切速率下混炼胶的表观粘度或剪切应力相对较低,有利于提高胶料的压出速度并保持胶料的表面光洁度。混炼胶流变性能试验结果见图2、图3和表6
(γ为牛顿剪切速率,γ.非牛顿剪切速率)。
图2为混炼胶的流变曲线,图3为混炼胶的粘度曲线。由混炼胶粘度曲线图可以看出各试验用胶表观粘度随非牛顿剪切速率变化的规律,同样也可以从混炼胶的流变曲线中看出各试验用胶的剪切应力随剪切速率的变化规律。对于门尼粘度相近但相对分子质量分布和支化度不同的胶料,在高剪切速率下,相对分子质量分布宽的表观粘度小,因为相对分子质量分布宽的胶料流动性大,表观粘度随剪切速率的增大而下降得很快。非牛顿流体的剪切速率值随相对分子质量的增大而向低剪切速率方向移动,即相对分子质量越大,剪切速率越低,因为相对分子质量大,松
图2 混炼胶流变曲线图3 混炼胶粘度曲线
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期 橡 胶 科 技 市 场
