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本文综合运用核磁共振谱仪(NMR)、红外光谱仪(FTIR)、凝胶渗透色谱法(GPC),差示扫描量热量热法(DSC)以及热重分析法(TGA)等方法测定了集成橡胶SIBR2505和SIBR2535中的单体组成及结构;应用物理机械性能与动态力学性能相结合的方法,研究了SIBR基本性能,并与异戊橡胶及丁苯橡胶进行了对比,系统地考察了炭黑种类和用量对两种SIBR基本性能的影响;并在此基础之上,对两种SIBR在半钢子午胎胎面胶中的应用进行了研究。结果表明,SIBR2505与SIBR2535的苯乙烯含量在21~23之间;SIBR2505的3,4-聚异戊二烯结构和1,2-聚丁二烯结构含量均低于SIBR2535;用差示扫描量热法(DSC)测得胶料的玻璃化转变温度(Tg),SIBR2505的Tg为-37.9℃,SIBR2535的Tg为-28.7℃。用GPC测得SIBR2505分子量分布呈双峰,SIBR2535在高分子量一侧出现肩峰。用SEC-MALS测得SIBR的构象,SIBR2505的分子构象比较紧密,而SIBR2535的分子构象接近球形。用TG测得两种SIBR均具有较好的热稳定性。与IR相比,由于SIBR中链结构的不规整性,SIBR未填充胶料性能很差,不具有使用价值;SIBR炭黑填充胶的综合性能优于IR。在低频下(RPA频率扫描中)或混炼过程中,SIBR的能耗明显低于SBR,但炭黑分散性要差于SBR;、在高频加工区,如挤出工艺时,SIBR的能耗和弹性效应高于SBR1712,却低于SBR1502。RPA应变扫描显示,SIBR2505混炼胶具有较低的Payne效应,而SIBR2535的Payne效应较明显。与SBR相比,SIBR的硫化速度快于SBR,硫化胶的物理力学性能与SBR相当,SIBR的生热特性优于SBR,但耐磨耗性稍逊于SBR,且SIBR在动态力学性能上具有显著优势,具有高抗湿滑性能与低滚动阻力。SIBR可以满足高性能轮胎胎面胶的要求。对SIBR填充特性的研究表明,炭黑比表面积增大与炭黑用量增大对SIBR硫化胶的性能影响作用相似,炭黑比表面积增大或炭黑用量增大,均会提高SIBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力及撕裂强度等性能,但同时会降低其动态力学性能。SIBR2505与SIBR2535的炭黑填充特性相似,填充N330系列的炭黑,填充量为50份时,两种SIBR硫化胶的综合性能最佳。两种SIBR硫化胶均具有优异的动态力学性能,两者相比,SIBR2505的滚动阻力低于SIBR2535,但抗湿滑性能不如SIBR2535。炭黑与白炭黑并用时,随白炭黑用量增加,炭黑用量减少,对SIBR硫化胶的物理机械性能影响规律不明显。SIBR用于胎面胶的综合性能优于丁苯橡胶;填充比表面积大的炭黑,SIBR胶料的焦烧时间较长,但正硫化时间短,硫化速度快;相同比表面积的炭黑,结构度高的可以缩短胶料的正硫化时间,对于SIBR胶料,填充N234炭黑具有较适宜的硫化特性。两种SIBR的填充特性相似,填充N330系列炭黑的SIBR胎面胶物理机械性能最佳,耐磨耗性最好;填充70份炭黑的SIBR胎面胶的综合性能最佳;在全SIBR胎面胶配方中,白炭黑与炭黑并用体系中,填充30份白炭黑时,对SIBR胎面胶的耐磨耗性的改善达最佳;但在此胎面胶配方中,并用白炭黑对生热特性改善不明显。在SIBR/SBR/BR胎面胶配方中,并用白炭黑后,对SIBR2505胎面胶的耐磨耗性、生热特性均有所改善,对SIBR2535胎面胶的耐磨耗性、生热特性改善更为显著;白炭黑对两种SIBR胎面胶动态性能的改善均非常显著,随白炭黑用量的增加,胎面胶的抗湿滑性能逐渐增强,且滚动阻力逐渐降低。考虑到胎面胶的综合性能,填充40份白炭黑较为适宜。