白炭黑胎面胶的新一代硅烷偶联剂.PDF

96 轮 　胎 　工 　业 　　　　　　　　　　　　　 　　2005 年第 25 卷 白炭黑胎面胶的新一代硅烷偶联剂 P. G.Joshi ,R.J . Cruse ,R.J . Pickwell , K.J . Weller ,M. H. Hofstetter , E. R. Pohl ,M. F. Stout ,F. D. Osterholtz (QSi Specialties 公司) 中图分类号: TQ330 38 + 7 　　文献标识码 :B 　　文章编号 (2005) 　　填充白炭黑的低滚动阻力轮胎的开发不断获 间的相互作用导致填料在橡胶基质中分散差 ,加 得新进展。与填充普通炭黑的轮胎相比 , 白炭黑 上结合胶含量小 ,致使补强和耐磨性能很差。由 轮胎不仅降低了油耗 ,而且具有优异的牵引性能 于填料填料之间的相互作用以及它们在橡胶中 和与后者相当的磨耗寿命。高分散性白炭黑和多 的几何非线性 ,因此胶料滞后损失也增大。 硫化双烷氧基硅烷的发展使高填充白炭黑轮胎 多官能有机硅烷与白炭黑表面以及橡胶的有 商品化获得重大突破。炭黑胶料和白炭黑硅烷 效结合和反应提高了填料的分散性 , 降低了胶料 γ 胶料的能耗散机理差异很大 , 因此其磨耗机理不 的滞后损失。众所周知 ,巯基硅烷 ,例如 巯基 同。为了补偿和保持轮胎的高耐磨性能 ,必须调 丙基四乙氧基硅烷可促进填料与橡胶结合 ,使填 整配方 ,例如用 SSBR/ BR 替代 ESBR 。为了最 料具有良好的补强性能。但是 ,这些硅烷上的巯基 ( ) ( —SH 非常活泼 ,容易引起胶料早期焦烧 ,使其 大限度地发挥白炭黑硅烷胶料的优势 低油耗、 ( ) 无法用于普通轮胎制造。采用多硫化硅烷 即 高耐滑和耐磨性 , 白炭黑轮胎胶料必须采用多段 辅助混炼工艺制备混炼胶。白炭黑表面的性质和 TESPT 以及最近出现的 TESPD) 与高分散性白 所用多官能有机硅烷的反应性决定了必须采用多 炭黑提供了构筑低滞后白炭黑硅烷胶料微观结 段混炼。目前白炭黑胶料使用双烷氧多硫化硅 构的新途径。这类硅烷赋予了白炭黑良好的补强 ( ) 性能 ,而且保证了较充分的加工余地。补强效果 烷 TESPT 和 TESPD , 需要一段以上的辅助混 炼。在各段混炼之间 ,必须使胶料冷却 , 以获得所 取决于多硫化硅烷中的平均硫原子数和胶料混炼 要求的性能。采用这种工艺加工白炭黑轮胎胶料 温度。在较高的混炼温度下 ,这类多硫化硅烷可 的主要缺点是使最终成品的制造成本大幅度 以释放出硫,从而产生某种程度交联 ,导致胶料粘 增加。 度增大。从这些胶料的小应变非线性行为可以看 在炭黑胶料中 ,炭黑粒子和橡胶链之间的物 出 ,必须用一段以上的辅助混炼混入多硫化硅烷 理化学作用产生了触变 ———一种本质上可逆的 ( T