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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

式中，τ 0 和B是经验参数，T 0 是理想玻璃化转变 对于BR而言，加入含大体积芳香烃的油使高度
温度或Vogel温度，一般低于Tg值30~70K，为避免误导 线性的聚合物内部的链段运动受到结束。而一般趋势
参数的影响，根据Angell的研究，将使用VFT方程拟合 是，加入操作油会降低Tg，同时提高活动性。从图1可
时的 值定为log=14。VFT公式考虑了在低温时，驰豫 以看出，TDAE对于BR具有比Fss-SBR更显著的影响。一
速率随着自由体积的见效而迅速增大。 个可能的解释是 的差异，即BR与TDAE的 值比Fss-SBR
图1清楚地表示出Fss-SBR，BR和TDAE的链段动力 与TDAE的 要小。当然，也可以解释为BR分子是高线性
学的内在差异。相较于BR中高度线性和高活动性分子 的，加入会有25%的芳香烃（CA）的TDAE会对链段运动
链，Tss-SBR中的分子链受限更明显。一种解释是Fss- 形成明显的约束。
SBR中BR的空间位阻不同。Fss-SBR中除了聚丁二烯的 表5 溶解度参数值
聚合物/油 δ/MPa 0.5 Δδ，δ 聚合物 -δ 油
各种异构体之外，还会有大约21%的苯乙烯，而这部分
SPRINTAN TM
苯乙烯的存在会增加聚合物链段和链的运动难度，加 SLR4602-schkonan 17.33 0.13
BUNACB-24 17.20 0.00
上其他极性官能团相互作用，能够减缓Fss-SBR的链
VIVATEC500 17.20 -
段的运动。这里需要说明的是，本研究中所用的Fss-
SBR是常有官能团由聚合物。参考文献中有许多方法可 2.2 对Fss-SBR和BR的Tg的影响分析
以用来向聚合物主链中引入官能团。而向SSBR中引入 为了对操作油对聚合物基体的影响进行理论预
官能团，是为了调高相容性以及非极性聚合物主链与 测，则采用针对相容体系的高级Fox公式计算Tg。
极性填料（如白炭黑）之间的相互作用引入极性官能 (5)
oil
团后，SSBR的亲水性增强。与极性填料的相互作用增 式中，Tg OE-R 中是充油橡胶的Tg；Tg 是油的Tg；
R
强，但同时，这也会减弱聚合物与TDAE的相容性。图1 Tg 是橡胶的Tg；W oil 是油的质量分数，W R 是橡胶的质量
反映了这种相容性的降低，因为加入10份或20份TDAE 分数。
对于Fss-SBR的链段活动性并没有的影响。纯Fss-SBR 使用Fox公式计算得到的充油胶料的Tg列于表6，
与纯TDAE的Tg差异较小，对Fss-SBR胶料Tg影响较小的 图2和图3分别表示BR和Fss-SBR中加入TDAE后的趋势。
另一个原因。 图中的水平虚线是特别添加的，用于强调各种技术测
试Tg的敏感性。

表6 BR和Fss-SBR胶料由于不同方法测试的Tg值
及门尼黏度值
Tg-Fox公 门尼黏度
胶料 Tg-BDS/℃ Tg-DMA/℃ Tg-DSC/℃ （1+4）
式/℃ ML 100
BR-0 - -98.6 -94.9 -113.4 36.1
BR-10 -101.5 -90.3 -93.4 -111.0 27.4
BR-20 -93.2 -75.6 -92.4 -105.9 21.0
Fss-SBR-0 - -27.6 -12.4 -30.4 40.3
Fss-SBR-10 -31.5 -29.7 -14.9 -31.0 31.6
Fss-SBR-20 -32.6 -30.5 -15.9 -32.2 22.1

采用各种测试方法（BDS，DMA，DSC）都可以观
察出，随着TDAE用量的增加，BR的Tg在升高，而Fss-
SBR的趋势则正好相反，业微弱得多。上面所讨论的观
图1 Fss-SBR（0/10/20份油）与BR（0/10/20份油）及TDAE
的活化关系图 察结果与根据TDAE和Fss-SBR/BR的Tg由Fox公式计算得
到的结果一致。不过，需要重点会起到限制效应，但
溶解度参数（δ）是材料相互作用程度的一个很
这仅是关于温度和剪切速率的一个单点测试，黏度值
好的指标。各组分之间溶解度参数的差值（Δδ）越
则显示胶料的加工性能得到改善（表6）。通过门尼黏
小，混合组分的力学相容性越高。本研究所用材料的
度可以判断操作油对BR胶料加工性能的影响。不过，
溶解度参数列于表5。
加入TDAE对胶料低温性能的影响很小，因为操作油的

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