TESPT在轮胎胎面胶料中的应用
白炭黑表面改性及应用研究进展
白炭黑表面改性及应用研究进展白炭黑是水合SiO2，外观呈白色，一次粒径为20～40nm，属于纳米材料。
做为橡胶工业用增强填料，2005年世界沉淀法白炭黑消耗70万t，2010年可能会超过80万t。
白炭黑能大幅度提高胶料的物理机械性能，减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力受到广泛的关注[2]。
白炭黑具有特殊的表面结构(带有表面羟基和吸附水)、特殊的颗粒形态(粒子小，比表面积大等)和独特的物理化学性能，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、医药、日用化工诸多领域。
1.1 白炭黑的表面结构白炭黑是二氧化硅的无定形结构，系以Si原子为中心，O原子为顶点所形成的四面体不规则堆积而成的。
白炭黑表面存在三种羟基：一是孤立的自由羟基；二是连生的、彼此形成氢键的缔合羟基；三是双生的,即两个羟基连在一个Si原子上的羟基，孤立的和双生的羟基都没有形成氢键。
由于表面能较大，聚集体倾向于凝聚，产品的应用性能受到影响：如在橡胶硫化系统里不能与聚合物很好地相容和分散，在轮胎中大量使用需要同时加入硅烷偶联剂等等。
为了提高白炭黑与聚合物之间的相容性，提高炭黑粒子在胶料中的的分散能力，消除粒子表面电荷，需要对白炭黑进行表面改性，以改善其应用效果，提高产品的附加值，拓展产品的应用领域。
1.2 白炭黑表面改性方法白炭黑的表面改性就是利用一定的化学物质通过一定的工艺方法使其与白炭黑表面上的羟基发生反应，消除或减少表面硅醇基的量，接枝或包覆其他化学物质，使产品由亲水性变为疏水，以达到改变表面性质的目的[2]。
主要改性方法如下：（１）表面活性剂改性：采用钛酸酯偶联剂、硬脂酸或硬脂酸盐等覆盖在粒子表面，改变粒子的部分性能；（2）硅烷偶联改性：采用有机基团取代白炭黑的表面羟基，使其有机硅烷化。
（3）包覆改性：在粒子周围均匀地包覆一层其它物质的膜。
2.白炭黑改性研究现状2. 1表面活性剂改性国外白炭黑的表面改性研究起步于20世纪60~70年代，Thammathadanukul[3]等人比较了几种表面改性的沉淀SiO2对天然橡胶混合物的补强性能。
硅烷偶联剂及其对白炭黑的改性研究进展
硅烷偶联剂及其对白炭黑的改性研究进展摘要：介绍硅烷偶联剂的作用机理及其对白炭黑的改性效果。
硅烷偶联剂与白炭黑表面的羟基发生反应，使白炭黑由亲水性变为疏水性，从而增大其与橡胶的相容性，改善白炭黑的分散性，提高填充硫化胶的物理性能和动态力学性能。
最后提出了目前改性存在的问题及对未来的研究的展望。
关键词：硅烷偶联剂；白炭黑；改性；作用机理白炭黑是橡胶工业中一种重要的补强填料,同炭黑比较, 白炭黑的粒径小、比表面积大，填充硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性均较高；但它与烃类橡胶的相容性较差，大量填充胶料的粘度较大，加工性能随贮存时间的延长而变差，贮存后胶料存在硬化、挤出困难以及成型粘性差等问题，填充胶料还易产生静电积累，加工性能较差, 在橡胶工业中的应用受到限制。
使用硅烷偶联剂对白炭黑进行改性, 解决了白炭黑与胶料的亲和性, 改善了胶料的加工性能。
同时可使胶料的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度及耐磨性提高。
轮胎使用白炭黑补强时加入硅烷偶联剂, 可以获得滚动阻力( 生热) , 抓着性能和耐磨耗性能三者之间的最佳平衡。
本文主要对硅烷偶联剂及其对白炭黑作用机理进行了介绍。
1硅烷偶联剂硅烷偶联剂的通式为RSiX。
，式中R为有机基团，如乙烯基、环氧基、氨基、甲基丙烯酰氧基、巯基等，它能与树脂反应形成牢固的化学结合；X为能够水解的有机基团，如甲氧基、乙氧基、氯等，其水解副产物在低温下可以挥发，而异丙基、异丁基则需要较长的反应时间，且反应副产物也难以从处理的无机填料中去除，X基团能与白炭黑表面的活性羟基缩合形成硅氧烷键。
在橡胶工业中使用较多的是含硫硅烷偶联剂，如TESPT、双一[(三乙氧基硅烷基)一丙基]二硫化物(TESPD或Si75)、r巯基丙基三甲氧基硅烷(A一189)等，而在轮胎工业中使用最多的是硅烷偶联剂TESPT。
一般选用硅烷偶联剂的原则是：聚烯烃橡胶多选用乙烯基硅烷；硫黄硫化胶多选用含硫硅烷偶联剂，如Si69和Si75等；环氧树脂一般选用端基是环氧基或氨基的硅烷；不饱和聚酯多用乙烯基、环氧基硅烷。
三烯丙基异三聚氰酸酯在胶粘剂中的应用
---三烯丙基异三聚氰酸酯在胶粘剂中的应用1、三烯丙基异三聚氰酸酯的基本介绍三烯丙基异三聚氰酸酯（TATP）是一种重要的有机化合物，具有三个烯丙基基团和三个三聚氰胺基团。
它在化学结构上独特，具有许多优异的性质，使其在胶粘剂领域有着广泛的应用前景。
2、TATP在胶粘剂中的性能及应用（1）强大的粘接性能：TATP能与金属、玻璃、塑料等多种材料形成强大的粘接，具有优异的粘结强度和抗剪切性能，适用于不同材料的粘接需求。
（2）优异的耐高温性能：TATP具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定的粘接性能，适用于汽车、航空航天等领域对高温胶粘剂的需求。
（3）良好的化学稳定性：TATP具有较好的化学稳定性，能够在酸碱环境下保持稳定性能，适用于化工、医药等领域的胶粘剂需求。
3、TATP在胶粘剂领域的发展前景随着科技的不断进步和人们对高性能胶粘剂的需求不断增加，TATP作为新型胶粘剂原料具有广阔的发展前景。
未来，随着TATP制备工艺的不断改进和市场对高性能胶粘剂的需求增加，TATP在胶粘剂领域的应用将会更加广泛。
4、个人观点和总结作为一种新型胶粘剂原料，TATP在胶粘剂领域的应用前景十分广阔。
它的优异性能和稳定性使其能够满足各种领域对高性能胶粘剂的需求，对于推动胶粘剂行业的发展具有重要意义。
我个人认为，未来TATP在胶粘剂领域的应用将会更加多样化和广泛化，在新材料研发和应用中发挥重要作用。
通过对TATP在胶粘剂中的应用的深度探讨，相信读者们能够更全面、深刻地了解该主题，并对未来发展趋势有更清晰的认识。
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TATP作为一种重要的有机化合物，在胶粘剂领域的应用前景备受关注。
本文将继续探讨TATP在胶粘剂中的性能及应用，并结合个人观点和总结，深入分析TATP在未来发展中的潜力和影响。
1、TATP在胶粘剂中的性能及应用（4）良好的耐腐蚀性能：TATP具有优异的耐腐蚀性能，能够在恶劣环境下保持稳定的粘接性能，适用于化工、海洋工程等对耐腐蚀胶粘剂的需求。
沉淀法白炭黑在轮胎胎面中的应用
沉淀法白炭黑在轮胎胎面中的应用胎面是轮胎与路面接触的部位，要充足三个基本要求：一是具有较高的湿路面的抓着力或较好的牵引性，以确保车辆行驶及人员的安全；二是滚动阻力小，以节省燃油。
一般来讲，轮胎滚动阻力降低3%～4%，耗油量可削减1%。
基于胎面的滚动阻力约为轮胎的50%，降低其滚动阻力则是节省燃油的紧要途径；三是耐磨耗、使用寿命长。
胎面要获得上述性能，（白炭黑）特别是高分散性沉淀法白炭黑是必不可少的。
1、乘用轮胎胎面据报道，沉淀法白炭黑用在炭黑填充乘用轮胎胎面胶中可大幅度地改善轮胎的各项使用性能。
将具有高分散性的沉淀法白炭黑与特种溶液聚合物及硅烷偶联剂并用，再加上最佳的混炼工艺能克服因胎面胶的滞后损失降低，湿路面抓着性能随之降低的缺陷。
完全以白炭黑作为填充剂的胎面胶可使轮胎滚动阻力降低20%，这意味着胎面滞后损失降低了约50%，燃料消耗至少降低3%。
用36份沉淀法白炭黑，并掺入相当于沉淀法白炭黑用量3%的巯基硅烷偶联剂，构成填料总用量为72份的填充体系，经测试，乘用轮胎丁苯橡胶/聚丁二烯橡胶胎面胶的滚动阻力下降约25%，同时干、湿路面牵引性能无明显下降。
填充20份沉淀法白炭黑和40份N339炭黑的胎面胶，若使用TESPT偶联剂，则可获得平衡硫化效果，而且轮胎滚动阻力下降9%，胎面磨耗性能的变化微乎其微。
用沉淀法白炭黑代替炭黑（占原炭黑用量的40%～60%），并使用偶联剂（占沉淀法白炭黑用量的13.6%）经试验结果表明，以充油天然橡胶/聚丁二烯橡胶为主的乘用轮胎胎面，其冰面牵引力增大5%，滚动阻力下降18%，湿路面牵引力与对比轮胎的相等。
胎面磨耗性能几乎没有变化。
在天然橡胶/丁苯橡胶/聚二丁烯橡胶胎面胶讨论中，发觉增大沉淀法白炭黑用量，并使用有机硅烷，同时削减炭黑用量，可大幅度降低60℃时胎面胶的损耗角正切值。
该数值一直被人们认为是预期滚动阻力的量度指标。
在炭黑填充天然橡胶胶料掺用沉淀法白炭黑的讨论中，用3,3—二硫代二丙酸盐作硅烷偶联剂时，300%定伸应力、回弹性和硬度值有所提高，60℃时胎面胶的损耗角正切值下降。
使用防老剂77PD 或TAPDT提高轮胎黑胎侧耐长期静态臭氧龟裂性能
剂 6PPD) 清除更多的臭氧分子 。防老剂 TAP2 到了使用防老剂 77PD 和 TAPD T 获得数据的
DA 与芳基烷基 PPD 类似 ,其化学反应机理也 支持 ,防老剂 TAPD T 的静态臭氧防护作用优
与防老剂 6 PPD 类似 。但是 , 防老剂 TAPD T 于防老剂 6 PPD 。
第 6 期 涂学忠摘译 1 使用防老剂 77PD 或 TAPD T 提高轮胎黑胎侧耐长期静态臭氧龟裂性能 3 55
第 6 期 涂学忠摘译 1 使用防老剂 77PD 或 TAPD T 提高轮胎黑胎侧耐长期静态臭氧龟裂性能 3 53
CH3
CH3
NH
N H CH CH2 CH CH3
(a) 防老剂 6PPD ,相对分子质量为 26814
CH3
CH3
CH3 CH CH2 CH2 CH HN
N H CH CH2 CH2 CH CH3
但是喷蜡可能会引起胶料之间的粘合问题或胎 侧的外观问题 ,因此尽量减小胎侧胶中蜡的用 量或取消蜡对于改善轮胎质量和耐久性是有利 的。
本文采用防老剂体系 、并用防老剂或防老 剂与极少量蜡并用来替代过量蜡 。某些汽车厂 要求胎侧耐龟裂性能通过 48 h 的 200 ×10 - 8臭 氧舱试验 。为了满足这一要求 ,应使用 3 份并 用蜡 。但是 ,使用二烷基 PPD 和高相对分子质 量的三嗪防老剂并用也能满足这一要求 。本文 还将讨论提出的轮胎防臭氧龟裂机理 。图 1 示 出了 N2( 1 , 32二甲基丁基) 2N′2苯基对苯二胺 (6 PPD) 、N2(1 ,42二甲基戊基) 2N′2苯基对苯二 胺 (77 PD) 和 2 , 4 , 62三2( N21 , 42二甲基戊基对 苯二胺) 21 ,3 ,52三嗪 ( TAPD T) 的化学结构及其 相对分子质量 。
219527540_低生热助剂DC-01在矿用工程机械轮胎基部胶中的应用
橡 胶 工 业CHINA RUBBER INDUSTRY528第70卷第7期Vol.70 No.72023年7月J u l.2023低生热助剂DC -01在矿用工程机械轮胎基部胶中的应用郭永芳，孟庆伟，潘国徽，于 飞，郭 震*，王银竹[泰凯英（青岛）专用轮胎技术研究开发有限公司，山东 青岛 266100]摘要：研究低生热助剂DC -01在矿用工程机械轮胎基部胶中的应用。
结果表明：在基部胶中加入低生热助剂DC -01，胶料的门尼粘度增大，焦烧时间缩短，硫化速度加快；硫化胶的拉伸性能变化不大，耐老化性能提高，压缩疲劳温升和滚动阻力降低；成品轮胎的耐久性能提高，TKPH 值增大，作业能力得到提升。
关键词：低生热助剂DC -01；矿用工程机械轮胎；基部胶；压缩疲劳温升中图分类号：TQ330.38＋7 文章编号：1000-890X （2023）07-0528-05文献标志码：A DOI ：10.12136/j.issn.1000-890X.2023.07.0528与普通轮胎相比，矿用工程机械轮胎的使用条件更为严苛，路况也更加恶劣，在重载及高速下行驶对轮胎的生热要求较高[1]。
现有矿用工程机械轮胎的配方设计有两个方向[2-3]：一是用于路况较好的低生热轮胎；二是用于路况较差的抗切割轮胎。
轮胎的低生热和抗切割性能受制于胶料的生胶与填料的性能[4]，往往无法兼顾。
对于使用条件非常恶劣的井下车辆、宽体车辆等，为了确保轮胎的抗切割性能，不得不牺牲生热性能，导致轮胎出现胎肩脱层问题。
为了解决轮胎的生热问题，通常胎面胶采用全丁苯橡胶，以提高轮胎的抗切割性能，基部胶则采用全天然橡胶（NR ），以降低轮胎的生热 [5-7]。
本工作主要研究低生热助剂DC -01（萘并酰肼，以下简称DC -01）在矿用工程机械轮胎基部胶中的应用。
1 实验1.1 主要原材料NR ，STR20，泰国产品；炭黑N375，江西黑猫炭黑股份有限公司产品；白炭黑，牌号BET -175，罗地亚白炭黑（青岛）有限公司产品；硅烷偶联剂TESPT ，南京能德新材料技术有限公司产品；塑解剂SJ -103，寿光市隆泰橡塑制品有限公司产品；氧化锌，洛阳丹柯锌业有限公司产品；硬脂酸，山东中旺油脂有限公司产品；防老剂RD ，科迈化工股份有限公司产品；防老剂4020，山东圣奥化学科技有限公司产品；增粘树脂T6000，德州普乐化工有限公司产品；抗疲劳剂G -108，上海嶅稞实业有限公司产品；增塑剂A ，聊城鑫瑞橡塑助剂有限公司产品；防焦剂CTP ，山东阳谷华泰化工股份有限公司产品；硫黄OT -20，南京盛庆和化工有限公司产品；促进剂TBBS ，河南恒瑞橡塑科技股份有限公司产品；DC -01，大冢化学管理（上海）有限公司产品。
工程胎配方设计解读
配方基础知识
TYPE C2 TYPE C1
耐 切 割 性 能 速 度
TYPE CS TYPE SNOW TYPE IND TYPE R1 TYPE H2 TYPE H1
HEAT RESISTANT / HIGH SPEED 耐热性能/高速性能
CUT RESITANT /SLOW SPEED
/
花纹编码对应配方列表
配方设计时，除考虑同一配方中各配合剂之间的内在 联系，同时要考虑相接触的胶料中的配合剂的联系。 如，相邻胶料配方的硫黄、促进剂等。 配方设计人员在考虑选取配合剂时，要避免使用有毒 原材料，尽力不使用能导致职业病的配合剂和溶剂， 减少污染和公害，加强劳动保护，确保操作人员的健 康和环境的清洁。
2）具体的设计原则
对轮胎产品的性能要求、使用条件要求均要有充分正 确的认识，进行有针对性的设计。使产品性能满足使 用的要求或给定的指标。 对轮胎各部件的特殊性能要求和胶料的加工性能(加工 过程中的温度、胶料流动性等)要求要有充分正确的认 识，要与轮胎结构设计工程师进行交流，既要考虑各 不同部件在使用、加工过程的差异性，又要考虑它们 的共性和相关性，确保各部位的胶料性能达到要求。 在保证满足使用性能或给定的指标情况下，尽量节约 原材料和降低成本，或者在不提高成本情况下提高质 量。
4 配方特点
1）胎面胶 轮胎的胎面直接与地面接触摩擦,并通过胎面把路面的冲击 力、 摩擦生热传递到整个轮胎，因此胎面胶应具有耐磨、抗冲 击、耐刺扎、防湿滑、良好的操纵稳定性以及低的生热。 此外,胎面胶还应具有优异的防老化性能和良好的加工性,因 此, 在配方中选用酮胺类与对苯二胺类防老剂并用,采用次磺酰 胺类促进剂,使胶料具有良好的抗焦烧性能和压出性能。 为了提高胎面胶耐磨、抗切割性能，中、小型工程机械轮胎 的硫化体系采用半有效硫化体系，巨型、大型工程机械轮胎采用 等效硫化体系。
炼胶-工序培训教材
第一章全钢子午胎原材料第一节原材料检验项目的分级以及认可程序一、原材料进厂检验项目分级：1、关键级（Crux）：关键级检验项目的原材料到厂后要马上取样检验，每批都做，一旦发现不合格就要退回厂家。
2、重要级（Major）：重要级检验项目的原材料要对其进行定期抽样检验，不一定每批都做。
3、一般级（Nomal）：一般级检验项目的原材料与重要级要求基本相似，较为宽松一点。
二、确定原材料供应商的程序和步骤：1、确定生产厂家：属于哪个公司的哪个生产厂。
2、原材料的品种和牌号以及形状（料状、粉末）。
3、原材料的加工方法（如采用物理还是化学方法生产等）。
4、供货商供货的连续性与长期性：供货没有保证的不能列入。
5、样品各项检验指标是否合格。
6、在使用厂进行大批量试用，要求提供的材料质量与小批量试验的相同，大批量试用的时间一般为六个月。
第二节橡胶一、天然胶我们公司常用的有SMR10和SMR20两种型号马来西亚产的标准胶。
现将其质量指标列表如下：SMR10 SMR20天然胶型号质量指标杂质含量（‰）少于0.1% 少于0.2%塑性初值（P0）min 30 20塑性保持率（PRI）※min 50 40标汇颜色褐色红色包装用的塑胶膜透明透明塑胶带颜色白色白色重量kg±1 33.3 33.3表2-1注：※塑性保持率计算公式：PRI=P t/P o×100式中PRI—塑性保持率；P t—３个老化试样30分钟后快速塑性中值；P o—３个试样老化前的快速塑性中值。
由于生胶的门尼粘度值※受橡胶树生长环境影响（一般越老的树粘度值越大），受生胶存放时间影响（一般存放时间越长粘度值越大，有的甚至能增长20个数值）有大有小，非常不均匀，因此，不作为生产厂控制的指标，数据仅作为生产参考。
注：※门尼粘度：表征物体流动性。
二、合成橡胶1、顺丁胶（BR）（高顺式，顺式含量97%）淡黄色块状。
主要用于胎面、胎侧。
优点：耐磨性好、耐曲挠性好。