淀粉填充丁二烯苯乙烯橡胶及其性能研究

论文摘要

以淀粉和改性淀粉为填充体系或并用填充体系中的一种,以丁苯胶为聚合物基体,研究了偶联剂对淀粉填充丁苯胶性能的影响,研究淀粉/白炭黑、淀粉/炭黑、交联淀粉黄原酸酯/白炭黑、交联淀粉黄原酸酯/炭黑、苄基疏水淀粉、苄基疏水淀粉/白炭黑、苄基疏水淀粉/炭黑填充丁苯胶的物理性能和动态性能。实验结果表明:硅烷偶联剂对淀粉有较好的改性作用,可用于改善淀粉与橡胶基体的结合。淀粉、交联淀粉黄原酸酯在与炭黑并用填充丁苯胶时,给硫化胶的力学性能带来不同程度下降的同时,硫化胶的弹性有所提高,硬度有所下降,压缩温升下降,动态性能得到改善淀粉以及淀粉黄原酸酯在与白炭黑并用时,少量的淀粉或淀粉黄原酸酯使硫化胶的力学性能有所提高。经过苄基疏水改性的淀粉对丁苯胶有一定的补强作用,疏水淀粉可以使硫化胶的弹性提高、硬度下降。少量疏水淀粉与白炭黑并用在提高弹性、降低硬度的同时可以提升力学性能,同时苄基疏水改性淀粉可以使硫化胶的动态生热降低。需要指出的是,尽管对淀粉进行偶联剂改性、黄原酸酯化、疏水改性可以在一定程度上改善淀粉与橡胶材料的结合,但是目前这些方法的效果甚微,淀粉在橡胶材料中难分散、易团聚的特点仍然存在。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1 高聚物的滞后及滞后机理
• 1.1.1 概念和机理
• 1.1.2 表征动态性能的参数
• 1.2 具有低滞后性能的高聚物
• 1.2.1 溶聚丁苯橡胶（SSBR）
• 1.2.2 高乙烯基聚丁二烯橡胶（HVBR）
• 1.2.3 改性乳聚丁苯橡胶
• 1.2.4 反式聚异戊二烯（TPI）
• 1.2.5 集成橡胶
• 1.3 具有低滞后性能的填充材料
• 1.3.1 白炭黑
• 1.3.2 特殊的炭黑
• 1.3.3 双相填料
• 1.3.4 短纤维
• 1.3.5 胶粉
• 1.4 降低橡胶材料滞后的工艺方法
• 1.4.1 胶料预交联对填充硫化胶动态性能的影响
• 1.4.2 硫化胶双网络对填充硫化胶动态性能的影响
• 1.5 淀粉的特性
• 1.6 淀粉在高聚物中的应用
• 1.6.1 淀粉在塑料中的应用
• 1.6.2 淀粉在橡胶中的应用
• 2. 实验部分
• 2.1 主要原材料
• 2.2 实验仪器与设备
• 2.3 试样的制备
• 2.3.1 交联淀粉黄原酸酯的制备
• 2.3.2 苄基疏水淀粉的制备
• 2.4 试样测试方法
• 2.4.1 胶料硫化特性测试
• 2.4.2 物理机械性能测试
• 3 结果与讨论
• 3.1 天然淀粉填充丁苯胶的性能
• 3.1.1 偶联剂对淀粉填充丁苯胶性能的影响
• 3.1.2 淀粉/白炭黑填充丁苯胶性能的影响
• 3.1.3 淀粉/炭黑填充丁苯胶性能的影响
• 3.1.4 小结
• 3.2 交联淀粉黄原酸酯对丁苯胶的性能的影响
• 3.2.1 交联淀粉黄原酸酯/白炭黑填充丁苯胶的性能
• 3.2.2 交联淀粉黄原酸酯/炭黑填充丁苯胶的性能
• 3.2.3 淀粉黄原酸酯和几种惰性填料与炭黑并用填充丁苯胶性能的对比
• 3.2.4 小结
• 3.3 疏水改性淀粉对丁苯胶性能的影响
• 3.3.1 疏水淀粉填充丁苯胶性能的研究
• 3.3.2 疏水淀粉/白炭黑填充丁苯胶性能的研究
• 3.3.3 疏水淀粉/碳黑填充丁苯胶性能的研究
• 3.3.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录