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本文以环保型SSBR72612S和SSBR2564S以及白炭黑1165MP的胎面胶配方为主要研究对象,研究了填充硫化胶中多重相互作用及其对硫化胶性能的影响。首先考察了硫化和硅烷化活性剂DPG添加顺序对白炭黑与溶聚丁苯橡胶相互作用的影响,然后分析了上述两种SSBR分别与天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)、乳聚丁苯橡胶(ESBR)并用胶料的性能,进一步探讨了白炭黑1165MP/炭黑N330复合粒子网络对SSBR性能的影响;针对各体系着重分析了多重网络结构对胶料宏观性能的影响;通过改变并用胶种以及复合填料的比例和多重网络结构的调控,优化得出适合胎面胶的配方。活性剂DPG添加顺序与SSBR性能相关性的实验结果表明:活性剂DPG在高温密炼混炼阶段加入,促进了白炭黑与硅烷偶联剂的硅烷化反应,增强了SSBR-白炭黑间的相互作用;此时SSBR的基本性能要比在低温开炼时加入要好,抗湿滑性变差,滚动阻力稍好。SSBR2564S与BR、NR、ESBR并用的实验结果表明:基本物理机械性能随BR、NR、ESBR含量的增加有所改善;并用的通用胶量越多,抗湿滑损失越大,BR和NR的加入对降低滚阻有利,而ESBR则基本没有影响;共混体系的耐磨性随BR的加入而得到明显改善,而SSBR与NR相容性差,耐磨性也较差。各体系中,硫化胶应变扫描结果表明,胶的并用使填料的分散性变差。SSBR/BR、SSBR/ESBR共混体系的结合胶含量随SSBR含量的增加而增加而SSBR/NR体系结合胶含量随SSBR含量的增加变化不大;在相同并用比下,SSBR/ESBR体系的结合胶含量最少。由平衡溶胀法测得交联密度结果表明随溶聚丁苯橡胶含量的减少,交联点间分子量逐渐减小,交联密度增大。SSBR72612S并用体系实验结果表明:随BR、NR、ESBR含量增加,体系物理机械性能得到改善,三种体系的滚动阻力均较低,SSBR/NR、SSBR/ESBR体系抗湿滑性优于SSBR/BR体系。BR的加入使得体系耐磨性得到明显改善。各并用体系中,由混炼胶的RPA应变扫描、硫化胶SEM分析、结合胶含量可知SSBR72612S含量增加使得橡胶与白炭黑的相互作用更强,SSBR/BR体系中填料分散性及其与填料的相互作用强于SSBR/ESBR、SSBR/NR体系。平衡溶胀法测得各体系交联密度总体比SSBR2564S体系要高,但变化趋势一致。不同白炭黑/炭黑共混与性能的相关性的实验结果表明:填料总量不变时,SSBR/白炭黑/炭黑共混体系中白炭黑含量增加使得橡胶与填料的相互作用更强,耐磨性得到改善,除SSBR2564S体系的抗湿滑性稍有损失、其他的动态性能均有提高。由结合胶含量、SEM分析、纵向弛豫时间T2及平衡溶胀法测得交联密度结果表明白炭黑含量增加使得橡胶与填料的相互作用变强,部分端基硅偶联SSBR72612S则更进一步强化了与填料的相互作用。综合SSBR72612S与SSBR2564S两个体系来看:SSBR72612S的分子量大且分布窄以及分子链末端硅偶联的结构降低了白炭黑的网络化程度,增强了与白炭黑的相互作用,从而提高了物理机械性能和动态力学性能, SSBR72612S体系的滚动阻力较低、耐磨性较好、抗湿滑性稍差,抗湿滑性、滚动阻力和耐磨性三者的综合平衡性较好。根据实际需求采用不同的SSBR并用体系及并用比例以及白炭黑/炭黑共混比来调节硫化胶的滚动阻力、抗湿滑性和耐磨性能。