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作为重要的绿色轮胎胎面胶材料,如何提高白炭黑与溶聚丁苯橡胶(SSBR)间的相互作用一直是轮胎行业的重要课题。通常采用添加硅烷偶联剂的方式解决,但添加硅烷偶联剂对混炼温度的控制要求高,温度过低,不容易完成硅烷化反应;温度过高,混炼胶容易焦烧。本课题采用烯烃复分解反应改性溶聚丁苯橡胶,将能与白炭黑表面羟基反应的官能基团接到SSBR的结构中,以期在不添加硅烷偶联剂的情况下,提高SSBR与白炭黑的相互作用,改善白炭黑在SSBR中的分散。本论文研究了溶剂种类、反应温度、反应时间等条件、反应物浓度、催化剂浓度、小分子烯烃的种类与用量等因素对烯烃复分解反应改性SSBR的影响,用核磁共振氢谱(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对反应产物进行了表征,并对改性后白炭黑补强SSBR的硫化特性、与白炭黑的相互作用及硫化胶的物理机械性能进行了研究。研究表明:采用烯烃复分解反应可以成功地将乙烯基三甲氧基硅烷(VTMO)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)、丙烯酸甲酯(MA)三种小分子烯烃接到SSBR的分子结构中。最佳的反应条件是:采用甲苯为溶剂,反应温度40℃,反应时间2小时,SSBR浓度为20%,催化剂浓度为0.001%。反应条件相同,三种小分子烯烃用量也相同时,由MA改性的SSBR分子量降低得最多,其白炭黑混炼胶中结合橡胶的含量最低,白炭黑的分散不好,相应的硫化胶的拉伸强度也较低;由VTEO和VTMO改性的SSBR,虽然分子量也有所降低,但与未改性的SSBR相比结合胶含量增加,白炭黑的分散变好,硫化胶的物理机械性能提高。尤其是VTEO改性的SSBR,不仅强度等物理机械性能提高,其0℃的损耗因子提高,60℃的损耗因子降低,意味着用于轮胎胎面胶时,其抗湿滑性和滚动阻力会同时得到改善。不同用量VTMO改性后的SSBR与白炭黑的结合胶含量均增多,Payne效应降低,白炭黑的分散变好;改性后SSBR混炼胶的焦烧时间延长,硫化速度加快,硫化程度提高,硫化胶的物理机械性能和动态力学性能均得到改善。如VTMO用量为0.1%时,改性SSBR的拉伸强度、拉断伸长率分别提高了32.5%和20%;60℃的tanδ降低了16.3%,用于胎面胶可有效降低轮胎的滚动阻力。