论文部分内容阅读
本文使用机械共混法制备了溴化丁基橡胶(BIIR)/天然橡胶(NR)共混胶料,研究了不同的硫化剂对共混胶料硫化性能、物理机械性能、耐热空气老化性能和耐臭氧老化性能的影响,以期筛选出较为合适的硫化体系;研究了硫磺和酚醛树脂用量对内衬层胶料各项性能的影响;然后,针对酚醛树脂硫化体系的性能缺陷进行了配方改进,添加交联助剂三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)或有机蒙脱土(OMMT),研究了经配方改进后的酚醛树脂硫化胶的各项性能。 使用五种不同的硫化剂硫化 BIIR/NR轮胎内衬层胶料,比较了不同硫化剂对BIIR/NR内衬层胶料的硫化性能、物理机械性能、耐热空气老化性和耐臭氧老化性能的影响。结果表明,不同的硫化剂对共混胶料的焦烧时间的影响各不相同,使用过氧化二异丙苯(DCP)/TAIC硫化共混胶的焦烧时间最短,加工安全性最差;使用酚醛树脂硫化时共混胶的正硫化时间最长,硫化速度较慢;使用硫磺和烷基苯酚二硫化物(V-TB710)硫化时,BIIR/NR硫化胶的物理机械性能相对较好;使用DCP/TAIC硫化时,硫化胶的物理机械性能最差但耐热空气老化性较好。 通过变化硫磺和酚醛树脂的用量,比较了不同硫化剂用量对BIIR/NR共混胶料各项性能的影响。硫化性能实验表明,随着两种硫化剂添加量的提高,胶料的正硫化时间在缩短,硫化反应进程和硫化速度在逐渐加快;在物理机械性能上,硫化胶的300%定伸模量和拉伸强度增大;在抗臭氧攻击能力上,酚醛树脂硫化胶的耐臭氧老化性较好;在气密性方面,硫化胶的透气量随硫磺用量的增加而增大,但酚醛树脂硫化胶料透气量要小于硫磺硫化胶料。 针对酚醛树脂硫化体系的性能缺陷提出了两种改进方法: 在酚醛树脂胶料配方基础上,添加TAIC作为交联助剂,研究了TAIC用量对BIIR/NR共混胶料硫化性能、物理机械性能、耐热空气老化性和耐臭氧老化性能的影响。结果表明,随着交联助剂 TAIC添加量的提高,BIIR/NR共混胶的正硫化时间逐渐缩短,这表明硫化反应和硫化速度加快,且胶料的最大转矩有所增加;同时,硫化胶的硬度和拉伸强度逐渐增大,扯断伸长率减小,但添加5份TAIC硫化胶表明出现裂纹,抗臭氧攻击能力下降。 在酚醛树脂胶料配方基础上添加OMMT,研究了OMMT用量对BIIR/NR共混胶性能和结构的影响。结果表明,添加 OMMT可明显加快硫化反应速度,且能显著增大BIIR/NR硫化胶的强度,且随着OMMT添加量的提高,BIIR/NR树脂硫化胶的强度呈现增大的趋势。当OMMT用量为20份时,硫化胶的性能下降;添加有机蒙脱土可提高酚醛树脂硫化胶的耐热空气老化性和气密性,且硫化胶的气密性随有机蒙脱土添加量的增大而提高;利用X射线衍射(XRD)与热重分析(TG)测试方法表征了BIIR/NR/OMMT复合材料的微观结构和热稳定性。研究结果表明,OMMT片层分散在BIIR/NR基体中,且XRD曲线呈无定形态,OMMT结构被破坏而被剥离,添加OMMT提高了硫化胶的热分解速率,提高了复合材料的热稳定性。