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节能环保新技术与产品 New Energy conservation and environmental protection equipment New Energy conservation and environmental protection equipment 节能环保新技术与产品

①分子结构（极性/芳香度）；②分子量；③化学活 关。具体来说，是以下ss-SBR/BR和TDAE的溶度参数
性。这样，我们就可以对充油胶料中操作油的的行为 （δ）的相似性/差异作为依据来判断彼此之间相容性
进行预测。而充油胶料的玻璃化转变温度（Tg）的变 差异的。最后，我们将由BDS、DMA和DSC得到的数据与
化幅度可以作为参考的指标，用来判断操作油与聚合 理论预测（基于Fox公式得到）进行了比较。
物之间的相容性。Tg的改变是一个公认的可以衡量操
作油增速效率的餐朱。所以，采用了如差示扫描量热 1 实验部分
（DSC），动态热机械分析（DMA），宽频介电阻抗谱 1.1 材料
（BDS）等测量Tg的方法。同事讨论了不同测试手段之 所用的生胶为目前轮胎制造商广泛使用的工业
间的差异。 品。其中，Fss-SBR的商品名为SPRINTANTMSLR4602-
而Tg是非晶态聚合物由高弹态向玻璃态转变时 schkopan，由德国Trinseo公司生产。而高顺BR的商品
的温度。通常在Tg点时材料会出现可以按测到的热性 名为BVNACB24，由德国朗盛公司生产。TDAE也是常见
能的变化，比如热容（Cp）的变化。而玻璃化转变的 的市售品，商品名为VIVATEC500，由德国H&R Olwerkt
现象，一般涉及准二级热力学转变，DSC法和其伴随 Schindler公司生产的。
的热力学变化法测定Tg。这些测量方法一般都是以固 而这些原料（高顺BR，Fss-SBR，TDAE）最主要
定的升温或降温速率进行的，而期间存在的观测误差 的特性列于表1和表2。
会导致测量结果与热力学的信息不相符合。Tg也与聚
表1 BR和Fss-SBR的特征
合物的α-松弛式链段松弛相关。就松弛时间而言，
BUNACB24 SPRINTATMSLR
Tg通常定义为材料的链段松弛时间（τ a ）为100s时的 苯乙烯/% - 21
1，2-乙烯/% <1 63
温度。τ a 的测量可以借助多种方法实现，比如OMA和
顺-1，4结构/% >96 -
BDS，以DMA法测量τ a 是一个成熟的方法。而DMA法可 反-1，4结构/% ~2 -
Tg，DSC/℃ -109 -25
以通过施加周期性（正弦）变化的机械应力。测量施 门尼黏度 44 65
3
加应力和响应应变之间的相位移。DMA可以测定复数模 密度/(g/cm ) 0.91 0.93
重均分子量，Mu/(kg/mol) 460 475
*
量（ E ）。复数模量包括两部分，即实部（贮能模量 数均分子量，Mn/(kg/mol) 135 315
E')和虚部（损耗模量E"）。两种模量均能反映材料的
表2 TDAE的特征
动态弹性性能。而损耗模量与贮能模量的比值（定义
标准测试方法 VIVATEC(TDAE)
为tanδ）在温度扫描中呈现为一个峰，能够反映聚合 颜色 ASTMD156 8.0D
3
15℃下密度/(kg/cm ) ASTMD1298 950
物的Tg。另外，DMA能够在温度扫描期间以单一频率测 3
20℃下密度/(kg/cm ) ASTMD1298 947
2
量Tg，虽然DMA也可以进行频率扫描，但一般频率限定 40℃下运动黏度/(mm /s) ASTMBD445 410
2
100℃下运动黏度/(mm /s) ASTMD445 18.8
2
到10 Hz以下。相比较DSC和DMA而言，BDS是更加有效 硫含量/% DINISO14596 0.8
和灵敏的技术。这是因为BDS在单次测量中可以覆盖从 碳含量/% ASTMD3240
CA 25
-2
9
10 到10 Hz的频率范围，可以基于不同的时间尺度， CN 30
以很宽的频率和温度范围对聚合物体系中的多种动态 CP 45
DMSO萃取物/% IP346 <2.9
过程进行分析，而这些动态过程又是研究对象的形貌 玻璃化转变温度/℃ -49
和微结构决定的，BDS的主要工作原理是测定待测体系
1.2 混炼
内分子偶极波动。这些波动与聚合物基团、链段甚至
胶料配方（份）：生胶100，硫1.6 ZnO 4，
整个分子链的活动性相关。在各种松弛过程中，可以
硬脂酸3，CBS(N-环己基-2-苯并噻璜酰胺)2.5，
观察到这些变化。因此，BDS适于作为分析Fss-SBR和
TDAE(0110120)。用密炼机（13rabender-
BR的链动力学变化的工具。目前，TDAE对各个聚合物
plasticorder 350s(390mL)），带Haake混合元件进行
的链段动力学特性的影响已经有了较为明确的研究结
混炼，湿度为50℃，转子速度为50r/min，混炼第一阶
果。即TDAE对Fss-SBR和BR胶料的影响程度，则被认
段是将聚合物与ZnO，硬脂酸和油进行混炼，二段混炼
为与聚合物（Fss-SBR/BR）和操作油之间的相容性相
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