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《反式1 ,4-聚异戊二烯及其混炼胶的流变特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第11期 陈 宏等1反式21,42聚异戊二烯及其混炼胶的流变特性 643反式21,42聚异戊二烯及其混炼胶的流变特性陈 宏,周伊云,罗锡荣,王名东(北京橡胶工业研究设计院,北京 100039) 摘要:采用孟山都加工性能试验仪研究了反式21,42聚异戊二烯(TPI)及其混炼胶的流变特性。结果表明,TPI表观粘度ηa高于NR,SBR和BR,并随着剪切速率的增大或温度的升高而减小;TPI的粘流活化能ΔEη与NR相近,比BR和SBR高;在TPI与NR,SBR和BR并用胶
2、料中加入加工助剂可使加工性能得以改善。关键词:反式21,42聚异戊二烯;NR;BR;SBR;流变性能中图分类号:TQ333.99文献标识码:A文章编号:100628171(2002)1120643204 反式21,42聚异戊二烯(TPI)的主链具有与15;BR15;TPI20;硫黄 213;加工助剂T2NR相似的双键结构特征,用适当的硫黄硫化体782;加工助剂TKO2802;其它 73.6。系可以制得TPI弹性体,与通用橡胶并用可以得以上配方中其它配合剂品种和用量一致,分到物理性能和动态力学性能均较好的
3、TPI硫化别为:炭黑N37560;芳烃油 7;氧化锌 4;硬[1,2]脂酸 2;促进剂NS016。胶。TPI主链分子以反式21,4链节为主,分子链的柔顺性较差,在常温下为晶态高聚物,具有113TPI并用胶料的制备较高的表观粘度,因此TPI混炼胶的加工性能会(1)一段混炼采用1157L的本伯里密炼机。-1受到一定的影响。混炼室温度为80℃,转子转速为80r·min。混1min本工作采用孟山都加工性能试验仪研究了料加料顺序为:橡胶氧化锌、硬脂酸、防老剂TPI及其混炼胶的流变特性和影响因素。115min3min
4、115min炭黑芳烃油排料(≤150℃)。1 实验(2)二段混炼采用Φ152mm开炼机。一段111 主要原材料母炼胶中加入硫黄和促进剂,薄通6次,下片。TPI,反式21,4结构质量分数≥0198,结晶度114 流变特性测试#约为30%,青岛化工学院小试产品;NR,1烟胶采用孟山都加工性能试验仪(Monsanto片,马来西亚产品;SBR,牌号1500,中国石油吉ProcessabilityTester)测定胶料的流变特性。所用林化工集团公司产品;BR,牌号9000,中国石化北毛细管直径为115mm,长径比为
5、20∶1;试验温度京燕化石油化工股份有限公司产品;加工助剂T2分别为80,100,120和140℃;表观剪切速率为78和TKO280,青岛昂记橡塑科技有限公司产品。-1713,73,219和730s,这一范围包括了轮胎用112 试验配方胶料加工过程中可能遇到的所有剪切速率。无TPI胶料:NR55;SBR25;BR20;硫黄 115;其它 73.6。2 结果与讨论TPI并用胶料:NR50;SBR15;BR15;211TPI的流变特性TPI20;硫黄 213;其它 73.6。根据孟山都加工性能试验仪的试验结果
6、,得含加工助剂的TPI并用胶料:NR50;SBR到了TPI在不同温度下剪切应力(τw)与剪切速率(γw)和表观粘度(ηa)与剪切速率(γw)的关系作者简介:陈宏(19672),女,河北乐亭人,北京橡胶工业研究曲线,分别如图1和2所示。设计院工程师,工学硕士,主要从事轮胎胶料配方的研究。 轮 胎 工 业 6442002年第22卷当大,流体粘度大小主要取决于高分子链本身的结构,即链段的跃迁能力,此时高聚物粘度η与[3,4]温度T的关系可用阿
7、累尼乌斯方程来描述:ΔE/RTη=Aeη式中 ΔEη———粘流活化能;A———与结构有关的常数;R———气体常数。对上式两边取对数,得到lnη=lnA+ΔEη/RT图1TPI剪切应力与剪切速率的关系可见,熔体粘度的对数(lnη)与温度的倒数(1/T)试验温度:1—80℃;2—100℃;3—120℃;4—140℃之间存在线性关系。以lnη对1/T作图得图3。因为所得直线的斜率为ΔEη/R,所以可由此求出高聚物的粘流活化能ΔEη。由图3曲线计算所得的各种橡胶的粘流活化能示于表1。图2TPI表观粘度与剪切速率的
8、关系注同图1由图1和2分析可知:图3 不同橡胶熔体粘度与温度的关系(1)TPI的非牛顿指数n小于1,属于假塑性1—TPI;2—NR;3—SBR;4—BR流体。(2)TPI的表观粘度随着剪切速率的增大而表1 各种橡胶的粘流活化能减小,表现出切力变稀。这是因为高分子在剪切-1)胶种粘流活化能ΔEη/(J·mol力的作用下发生构象变化,开始解缠结并沿着流TPI2018动方向取向,随着剪切速率的增大,缠结结构被破NR2112坏的速度越
