【摘 要】
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溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料由于其优异的性能被广泛用于制造“绿色轮胎”胎面,树脂应用于胎面中可以起到改善加工性能的作用。目前已发现树脂能够调控黏弹性,但在平衡胎面的“魔三角”性能（抗湿滑性能、滚动阻力与磨耗）存在严重不足,本文制备溶聚丁苯橡胶/白炭黑/功能树脂纳米复合材料,阐述树脂作用机理,揭示树脂结构与黏弹性的调控关系,主要研究工作如下:本文选用了5种不同树脂（383树脂、C9树脂、C5/C9树
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溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料由于其优异的性能被广泛用于制造“绿色轮胎”胎面,树脂应用于胎面中可以起到改善加工性能的作用。目前已发现树脂能够调控黏弹性,但在平衡胎面的“魔三角”性能（抗湿滑性能、滚动阻力与磨耗）存在严重不足,本文制备溶聚丁苯橡胶/白炭黑/功能树脂纳米复合材料,阐述树脂作用机理,揭示树脂结构与黏弹性的调控关系,主要研究工作如下:本文选用了5种不同树脂（383树脂、C9树脂、C5/C9树脂、DCPD树脂、PS树脂）作为研究对象,探究了不同树脂对橡胶复合材料性能的影响。首先确定了383树脂的结构,是氢化C9树脂。与其它种类树脂相比,383树脂增强的橡胶复合材料交联密度高,力学性能优异,100%与300%定伸应力显著提高,不仅提高了耐磨耗性能,而且降低了滚动阻力,提高了抗湿滑性能,很好的解决了“魔三角”难题。本文进一步研究了383树脂与环保芳烃油（TDAE）不同比例、不同383树脂用量以及并用天然橡胶对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料性能的影响规律。研究发现,383树脂需与TDAE并用才能发挥最佳效应,在使用10 phr TDAE的情况下测试了383树脂用量对橡胶复合材料性能的影响,确定了383树脂的最佳用量,力学性能与树脂用量负相关,抗湿滑性能与树脂用量正相关,0℃损耗因子从0.88提高到1.18,提高了34%,耐磨耗性能与树脂用量正相关,阿克隆磨耗性能提高了43%。天然橡胶对复合材料动静态性能的影响不大,但可以缩短硫化时间,提高硫化效率,改善橡胶的加工性能,有利于后续轮胎制备。采用实验室自主开发的轮胎磨耗试验机研究磨耗机理,探究了不同结构树脂对橡胶复合材料的磨耗量、橡胶磨屑的粒径分布、表面形貌的影响规律。结果表明树脂可以提高橡胶复合材料的磨耗性能,比未添加树脂的复合材料磨耗性能提高30%,在相同的磨耗里程下添加树脂的橡胶复合材料磨耗产生的PM10污染物质量减少。随着橡胶磨损颗粒逐渐变大,磨屑形貌由颗粒状橡胶磨屑向卷曲的棒状橡胶磨屑转变。DCPD树脂和383树脂的橡胶复合材料磨耗量最小,其产生的橡胶磨屑卷曲程度也较低。
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