丁苯橡胶与天然橡胶混容性动态力学分析

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1、丁苯橡胶与天然橡胶混容性动态力学分析摘要：节能与环保已是当今世界倍受人们关注和千方百计研究发展的大事业。联系到轮胎工业的发展，降低轮胎的滚动阻力降低生热成为改进轮胎性能的中心问题。因为这是解决是实现汽车运行节能和使对环境不利影响减少到最低限度的关键。动态力学谱研究表明，Bayer公司生产的溶聚丁苯胶与天然橡胶的混溶性较好，呈现为单一的玻璃化转变，即均匀的相结构。联系Bayer溶聚丁苯在轮胎中的实际应用效果，比较合理的推论就是溶聚丁苯橡胶与天然橡胶混溶性良好是天然橡胶复合体系均一化的必要条件之一。Abstract

2、：Energysavingandenvironmentalprotection,whichhavebeenfocusedaroundtheworld,aretheimportantresearchproject.Asforthedevelopmentoftyreproducts,reductionofrollingresistanceisthekeyissuetoimprovethetyreproperties,andfurthertorealizetheenergysavingandminimizetheen

3、vironmentalpollutionfortheautomobiletransportation.DMAresultsshowthatthereisabettermiscibilitybetweenthesolublepolystyrene-butadieneandnaturalrubbers,asitshowsasingleglasstransition,i.e.theuniformphasestructure.Henceitisreasonabletoinferthatoneofthenecessary

4、conditionsfortheuniformnaturalrubbercompositesistheexcellentmiscibilitybetweenthesolublepolystyrene-butadieneandnaturalrubbers,iftheactualexcellentapplicationofthesolublepolystyrene-butadienerubberinthetyreproductionistakenintoaccount.关键词：丁苯橡胶，天然橡胶，混容性，动态力学分

5、析第一章综述1.1溶聚丁苯橡胶的产生丁苯橡胶（styrenebutadienerubber）是最早工业化的合成橡胶。1933年德国I.G.Farben公司采用乙炔合成路线首先研制出乳液聚合丁苯橡胶；美国则以石油为原料，于1942年生产出了丁苯橡胶；苏联于1949年也开始了丁苯橡胶的生产。前期，乳液聚合的丁苯橡胶主要采用水溶性引发剂（如过硫酸钾），在以脂肪皂为乳化剂的乳液体系中进行自由基聚合。采用硫醇调节分子量，聚合温度为50℃，单体转化率约72%，称之为高温丁苯橡胶。20世纪50年代初出现了性能优异的低温乳聚丁

6、苯橡胶，采用氧化—还原引发体系，聚合温度约5~8℃，单体转化率约60%。目前乳聚丁苯橡胶的生产量约占合成橡胶生产量的55%，约占天然橡胶和合成橡胶总产量的34%[1，2]。乳聚丁苯橡胶经历了形成，发展和繁荣3个时期，在橡胶工业，特别是轮胎工业的发展中占有重要的地位。进入20世纪90年代以后，鉴于人们的环保意识日益增强，“绿色轮胎”也就应运而生。绿色轮胎的概念最早是由米其林公司于1990年提出的[3]。实质是实现了高耐磨性，低滚动阻力，高抓着性的综合平衡。由于这种轮胎能耗低，有利于节能和环保，故米其林公司将其称为

7、“绿色轮胎”。鉴于这种轮胎社会效益重大，技术难度高，米其林公司声称，绿色轮胎的研究开发成功是其自1946年发明子午胎以来获得的重要的成就。因此，为了给人们以突出的印象，该公司此类轮胎胎侧上均印有“SaveFuel”和“ReducesCO2-Emission”字样[4，5]。从理论上讲降低汽车油耗的途径有轻量化、减少轮胎滚动阻力及采用稀混合气发动机技术等，实际上只有减少轮胎滚动阻力才是最切实可行的。轮胎的滞后损失是轮胎受力变形，再恢复其原来形状时的能量损失。粘弹性材料的滞后损失是通过动态试验来确定，损耗因子tan

8、δ是非常有用的物理量，它是用来表征轮胎滚动阻力的一个重要参数，与轮胎的滚动阻力成正比关系，这个数值越小，则轮胎的滚动阻力越小[6-10]。研究结果表明[10]，克服轮胎产生的滚动阻力消耗的燃油占汽车总油耗的14.4%，而仅有胎面产生的滚动阻力就占轮胎阻力的49%，其他部件的影响比例分别为：胎侧14%，胎体11%，胎圈11%，带束层8%，其余部件7%。因此，由胎面直接造成的油耗约占7.1