不同相对分子质量液体聚异戊二烯增塑乳聚丁苯橡胶的结构与性能.pdf

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1、力口工·应用合CH成IN橡A胶工SY业NT，2H0E1T3I—C11R—U1B5B，3E6R(6)IN：4D5U7S—T4R6Y2不同相对分子质量液体聚异戊二烯增塑乳聚丁苯橡胶的结构与性能李倩倩，赵素合，张兴英，任月庆(北京化工大学a．有机无机复合材料国家重点实验室；b．北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京100029)摘要：考察了3种微观结构相近、不同相对分子质量的液体聚异戊二烯(LIR)及其用量对乳聚丁苯橡胶(ESBR)硫化特性、加工流动性、物理机械性能及动态力学性能的影响，并表征了ESBR硫化胶的

2、微观形貌。结果表明，3种LIR对ESBR混炼胶硫化特性的影响不明显，LIR的相对分子质量越小或用量越多，增塑效果越明显，加工流动性越好；3种LIR均可参与硫化，所增塑ESBR硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率均高于未增塑ESBR硫化胶，且相对分子质量越大，其增塑ESBR硫化胶的物理机械性能越优；随着LIR用量的增加，ESBR硫化胶的耐磨性能下降；3种LIR对ESBR硫化胶的撕裂强度、压缩疲劳生热和耐老化性能影响不大；随着LIR用量的增加，LIR增塑ESBR硫化胶的Payne效应越小，损耗变化不大，3种LIR对ESBR硫

3、化胶的抗湿滑性和滚动阻力基本无影响。综合考虑，LIR的用量宜为5份；未增塑ESBR硫化胶中炭黑粒子团聚现象显著，LIR增塑ESBR硫化胶中炭黑粒子呈珠链状分布，分散更均匀。关键词：液体聚异戊二烯；相对分子质量；增塑；乳聚丁苯橡胶；硫化特性；物理机械性能；动态力学性能：微观相态中图分类号：TQ333．1文献标志码：B文章编号：1000—1255(2013)06—0457—06传统橡胶加工过程中使用的增塑剂多数是低于其他的LIR对橡胶加工性能的影响鲜见报分子油类化合物，它可以降低胶料的门尼黏度及道。LIR的合成方法有

4、2种：一是采用可控自由基混炼能耗，但不能参与硫化，成型后以小分子游离聚合；二是活性负离子聚合。本课题组采用负状态存在于胶料中，这些小分子长时间会迁移到离子活性聚合法成功制备了微观结构相近、不制品表面，不仅会影响产品的使用寿命，也会对环同的3种LIR，在此基础上本工作考察了3种LIR境产生污染¨。环保型增塑剂将成为未来增塑及其用量对乳聚丁苯橡胶(ESBR)硫化特性、加工剂的发展方向。流动性、物理机械性能及动态力学性能的影响，并液体聚异戊二烯(LIR)是一种无色无味黏稠表征了ESBR硫化胶的微观形貌。性透明液体，具有

5、与天然橡胶(NR)相似的分子结构，可替代低分子油作为橡胶的反应性增塑剂。1实验部分陈勇军等发现NR／N丁橡胶添加LIR后，硫化胶1．1主要原材料的物性和耐热空气老化性能优于相应的芳烃油填LIR，、分子量分布(MWD)及各微观结构充硫化胶。Nishikawa等研究发现，相对分子质含量如表1所示，实验室自制。ESBR，牌号为量(Mn)为5×10的LIR填充NR具有与加工油／1502，吉林石化有机合成厂产品。炭黑，牌号为NR相同的加工性能。刘立等研究发现，LIR等量部分替代NR应用于轿车轮胎三角胶料中可降收稿日期：20

6、13—06—13；修订日期：2013—08—14。低橡胶的门尼黏度，提高炭黑分散性，节省混炼能作者简介：李倩倩(1987一)，女，山东滨州人，硕士研究生。主耗，提高成品轮胎合格率。但目前研究者并没有明要从事聚合物合成及加工应用方面的研究，已发表论文1篇。基金项目：青岛伊科思新材料股份有限公司资助项目确说明LIR的M及其结构，部分研究者使用的是(H2011107)。Et本可乐丽公司生产的为5Z10的产品，而对}通讯联系人。合成橡胶工业第36卷N234，天津海豚炭黑发展有限公司产品。条件为100oC×24h。压缩疲劳

7、生热用上海橡胶机械厂生产的Table1MolecularstructureparametersofLIRYS一25型压缩疲劳实验机按GB／T1687-1993测试，环境温度为55℃，试验负荷为1．01MPa，冲程为4．45mm，预热时间为30min，试验时间为25min，压缩频率为1800min。耐磨性能用明珠实验机械厂生产的MZ一4061型Akron磨耗试验机按GB／T1689-1988测定。1．2实验方法动态力学性能用美国Alpha公司生产的硫化胶的制备基本配方(质量份)为ESBRRPA2000型橡胶加工性能

8、分析仪进行混炼胶和100，炭黑5O，氧化锌4，硬脂酸2，防老剂RD硫化胶的应变扫描测试，测试温度6O℃，形变1．5，促进剂CZ1．0，促进剂TMTD0．2，硫黄1．8，0．28％一42％，频率10Hz；用美国Rheometric公增塑剂变量。司生产的VA3000型动态热机械分析仪进行硫首先按配方制备母胶，将ESBR置于广东湛江化胶的温度扫描测试，拉伸模式，升温速率橡塑机械