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1、基于高性能轮胎用环氧化反式异戊橡胶的基础和应用研究 学位论文完成日期： 指导教师签字： 答辩委员会成员签字： 2 0 1 0 0 4 2 0 盘曲丕鱼 莶丝丝一 型堕二二1 Y 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 0 1Illl3l L1 19111111171111191111 1 堡 基于高性能轮胎用环氧化反式异戊橡胶的基础和应用研究 摘要 本文全面研究了E T P I 的流变性能、E T P I N R 并用胶的基础性能以及在全钢 子午线轮胎胎面胶、带束层胶中的应用，重点考察了胶料的门尼粘度及硫化特性、 物理机械性能、粘合性能、老化性能以及动态性能等。 考察了E T P
2、I 的毛细管流变行为。结果表明，E T P I 的1 1 值远小于1 ，说明E T P I 熔体为假塑性流体，并且随着温度的升高n 值增大，随着环氧度的增加略有降低； 。 E T P I 3 0 在剪切速率较低时，其对温度的依赖性较大，而随着剪切速率的提高， 其对温度的依赖性降低。随着环氧度和剪切速率的增大，E T P I 熔体在入口区的 弹性形变均呈现增大的趋势。 考察了E T P I N R 并用胶的基础性能。研究了E T P I 用量、环氧度以及硫化体 系对E T P I N R 并用胶性能的影响。结果表明，在E T P I N R 并用胶体系中，E T P I 和N R 为部分相容体系
3、；随着E T P I 用量的增加，硫化胶的拉伸强度、撕裂强度 和扯断伸长率均下降，但是胶料的耐磨性、抗湿滑性和H 一抽出力明显提高，E T P I 用量在1 5 - 2 0 份时，综合性能最优。当E T P I 的环氧度在为1 5 - - - - 2 0 时，在保 持基本物理性能不变的情况下，H 抽出力增大，耐磨性变好，生热降低。在 E T P I N R 并用胶的硫化体系中，C V 硫化体系硫化胶的物理机械性能优于S E V 硫 化体系；在C V 硫化体系中，当硫黄用量在1 5 - 2 0 时，硫化胶在保持基本物理 性能较好的基础上，耐磨性、屈挠性能和抗湿滑性能提高。 考察了E T P I
4、N R 并用胶在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明，在 全钢子午线轮胎E T P I N R 并用胎面胶体系中，当E T P I 用量为1 5 - - - - 2 0 份， E T P I N R 并用胎面胶达到物理机械性能、动态性能和耐老化性能的综合平衡。在 对E T P U N R 并用胶的D M A 图分析，随着E T P I 用量的增加，在0 的t a n6 值略 有升高，说明硫化胶的抗湿滑性能提高；而在6 0 的t a n6 值也提高，说明硫化 胶的滚动阻力提高。在E T P I N R 并用胎面胶的补强体系中，当炭黑用量为3 5 份， 白炭黑的用量在1 5 份时，硫化胶的基本物
5、理性能达到最大值，并且胶料的滚动 阻力和压缩生热降低，但是其耐磨性能变差，对抗湿滑性影响较小。在E T P I f N R 并用胎面胶中，使用1 0 - - 2 0 份的E T P I 替代硅烷偶联剂，硫化胶的拉伸强度和撕 裂强度下降，但是抗湿滑性能变好，当E T P I 用量为1 5 份时，耐磨性能最优； 中文摘要 考察了E T P I N R 并用胶在全钢子午线轮胎带束层胶中的应用。结果表明， 在E T P I N R 并用带束层胶体系中，随着E T P I 用量的增加，硫化胶的基本物理性 能下降，H 抽出力提高。当使用环氧度分别为1 8 、2 5 和3 0 的E T P I 替代粘 合剂
6、时，硫化胶的基本物理性能提高，但是H 抽出力略有下降。 关键字：环氧化反式1 ，4 聚异戊二烯，全钢子午线轮胎，H 抽出力，流变 性能，动态力学性能 n A B S T R A C T T H EB A S I CA N DA P P L I C A T I O NR E S E A R C HB A S E D O NH I G HP E R F O R A N C ET I R E SE P O X I D I Z E D T R A N S I S o P R E N ER U U B E R A B S T R A C T T h er h e o l o g yp r o p e r
7、 t i e s ，b a s i cp r o p e r t i e sa n da p p l i c a t i o no fE T P Ii nt h et r e a d ， b e l to fa l l s t e e lr a d i a lt y r ew a ss t u d i e di nt h i sa r t i c l e T h em o o n e yv i s c o s i t ya n d v u l c a n i z a t i o nc h a r a c t e r i s t i c ，a d h e s i v e n e s s ，p h
8、 y s i c a lm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s ，a g i n g p r o p e r t i e sa n dd y n a m i cp r o p e r t i e so f b l e n d sw e r es y s t e m a t i c a l l yi n v e s t i g a t e d T h er h e o l o g yp r o p e r t i e sW a ss t u d i e d T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h en o n - N
9、e w t o n i a n i n d e xW a sl e s st h a n1 ，m e l tW a sap s e u d o p l a s t i cf l u i d ，i t sn o n - N e w t o n i a ni n d e x i n c r e a s e da s t h et e m p e r a t u r er a i s e da n df e l la st h ee p o x yc o n t e n tr a i s e d T h e d e p e n d e n c eo fE T P I - 3 0o nt h et e
10、 m p e r a t u r ei n c r e a s e da tl o ws h e a rr a t e W i t ht h es h e a r r a t ea n dt h ee p o x yc o n t e n ti n c r e a s i n g ，t h ee l a s t i cd e f o r m a t i o ni nt h ee n t r a n c ea r e a i n c r e a s e d T h eb a s i cp r o p e r t i e so fE T P I N Rb l e n dw e r es t u d
11、 i e d E f f e c t so ft h ec o n t e n t , t h e e p o x yc o n t e n ta n dt h ee u r i n gs y s t e mo nt h eE T P I N Rb l e n dw e r es t u d i e d T h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h eb l e n do fN R E T P Ia r ec o m p a t i b i l i t yp a r t l y ；, t h et e n s i l es t r e n g t h ，t
12、h e t e a rs t r e n g t ha n dt h ed o n g a f i o na tb r e a kw e r ea l lr e d u c e d ，h o w e v e r , t h ea b r a s i o n r e s i s t a n c e ，w e t s k i dr e s i s t a n c ea n dH - p u l lf o r c ew e r ea l li n c r e a s e d ；a n dw h e nt h eE T P I c o n t e n ti s15 2 0 ，t h ep r o p
13、e r t i e so ft h ev u l c a n i z a t ei st h eb e s t T h ev u l c a n i z a t e sh a d e x c e l l e n tH - p u l lf o r c e ，a b r a s i o nr e s i s t a n c ea n dh e a tr e s i s t a n c ep r o p e r t i e sw h e nt h e e p o x yw a s15 - - - 2 0 T h eC Vc u r i n gs y s t e mh a d b e t t e r
14、p h y s i c a lm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s t h a nt h eS E Vc u r i n gs y s t e m ，a n dt h ev u l c a v i z a t e sh a de x c e l l e n ta b r a s i o nr e s i s t a n c e ， f l e x i n gf a t i g u ea n dw e t s k i dr e s i s t a n c ew h e nt h es u l f u rw a s1 5 2 0 T h ea p p l i
15、 c a t i o no fE T P I N Rv u l c a n i z a t e so nt h et r e a dw a ss t u d i e d T h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h ep h y s i c a lm e c h a n i c a lp r o p e r t y , t h ed y n a m i cp r o p e r t ya n dt h ea g i n g p r o p e r t yw a s m o d e r a t ew h e nt h eE T P Ic o n t e n t
16、w a s15 - - - 2 0 I tw a sf o u n dt h a tt h et a n 6i n c r e a s e ds l i g h t l ya t0 * Ca n d6 0 C w i t ht h ei n c r e a s eo ft h eE T P Ic o n t e n tb yD M A ， I I I A B S T R A C T i tw a sf o u n dt h a tt h ev u l c a n i z a t e sh a dg o o dw e t s k i dr e s i s t a n c ea n db a dr o l l i n g r e s i s t a n c e 1 1 1 eb a s i cp h y s i c a lm e c h a n i c a lp r o p e r t i e sw e r e
