LCBR与SBR的并用研究Word文件下载.docx

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1.2LCBR的性能

含乙烯基结构较低的低顺式聚丁二烯橡胶，其相对分子质量分布窄，冷流倾向大，工艺性不如高顺式聚丁二烯橡胶，例如其包辊性和粘着性差。

其物理机械性能与高顺式聚丁二烯橡胶基本接近，但是其弹性较低，生热较大。

含乙烯基结构较高的低顺式聚丁二烯橡胶（35—40%），即中乙烯基聚丁二烯橡胶，其抗湿滑性和热氧老化性优于高顺式聚丁二烯橡胶，强度，耐磨性，和伸长率稍有下降，而且以锂为催化剂聚合的聚丁二烯橡胶具有相对分子质量分布窄的特点，因此其工艺性能差，即包辊差，粘合力低（与其他胶种并用后情况稍好）。

LCBR的顺反异构体无规分布，使其具有优异的耐寒性，尤其以低温屈挠性最佳。

而BR在-25℃就开始结晶，-40℃开始变硬，耐寒性相对较差。

星形LCBR较线形LCBR分子量分布宽，加工性能较好，致密的星形支化使冷流性减小，变形小，便于储存和运输，有效降低了滚动阻力，而且节能，改善了抗湿滑性。

1.3LCBR的配合与加工

一般与NR或是SBR并用，LCBR的用量以20—50%为宜。

LCBR中反式含量较高。

硫化速度较慢，硫磺用量比BR中多，促进剂品种与BR相同，其用量可以适当增加，目前尚在研究。

LCBR本身强力低，必须加补强填充剂，在炭黑与白色填料的选择上，与SBR相同。

LCBR中存在不饱和的双键，受到热和氧的作用，易变色，生成凝胶，所以需要防护体系。

一般，使用受阻酚类与亚磷酸酯类二元复合型防老剂和防老剂1010/防老剂168/防老剂TNP（1:

1:

1）三元复合型防老剂具有更佳的抗热机械剪切性能，且受阻酚类化合物与亚磷酸酯类二元复合型防老剂综合性能好。

LCBR中加油的时候，从芳烃油到石蜡油均可，轮胎和胶带制品多用芳烃油，其油的用量多达30—50份，透明或有色制品使用环烷油或是石蜡油均可。

与其它胶种共混时，应在其它的胶种包辊后，加入除硫化剂外的配合剂后，再加入LCBR，即“逆混炼法”。

LCBR在冷辊上缺乏回缩及内聚性，难加工，在65℃以上的时候，才形成光滑的胶带，这时候利于操作。

LCBR容易包快速的辊，LCBR吃粉性好，热稳定性较高。

1.4LCBR的应用

LCBR具有优异的耐寒性和低温屈挠性，其外观无色透明，无凝胶，纯度高，具有优异的吃粉性，可以用于子午线轮胎，聚苯乙烯的改性和制鞋业、胶管、胶布、胶带等[3、4、5]。

橡胶级的LCBR可与NR或SBR或其他胶种并用，共混胶具有优良的加工性能，并使LCBR的耐磨性，高回弹性，高拉伸强度等优点充分发挥出来，是当前子午线轮胎的胎面胶并用胶种之一，用SBR与LCBR并用制备的子午线轮胎胎面胶，可实现滚动阻力和抗湿滑性的综合平衡。

LCBR还具有很好的抗撕裂性，与NR并用能显示出较佳的抗热降解性和抗硫化返原，进一步提高胎面胶质量[6，7]。

。

塑料级的LCBR，做塑料抗冲改性剂，可制备高抗冲、高光泽度的苯乙烯（HIPS）[8],过去SBR能满足这种需要，但是目前，能使塑料具有光泽美、抗屈挠性高、冲击性强的（尤其在低温下）等特点，使用最广泛、最有效、最有应用前景的应该首推LCBR。

2.实验部分

2.1主要原材料和实验配方

2.1.1主要原材料

LCBR：

北京燕山石化公司研究院模试产品

SBR1500：

吉林吉化公司产品

BR：

北京燕山石化公司产品

N330：

青岛德固萨公司产品

ZnO、SA、防老剂4020、促进剂NOBS、硫黄、芳烃油均为市售工业级产品

2.1.2实验配方

表1LCBR/SBR和BR/SBR的配方

原材料

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

SBR1500

30

50

70

90

LCBR

BR

ZnO

SA

防4020

N330

促NOBS

硫磺

芳烃油

2.2主要试验设备及仪器

X（S）K-160开放式炼胶塑机上海双翼橡塑机械有限公司

GM-2000-A无转子硫化仪台湾高铁科技股份有限公司

XLB型电加热平板硫化机中国青岛亚东橡机有限公司

HS-100T-FTMO-2RT硫化机深圳佳鑫电子设备科技有限公司

GT-7016-AR气压式自动切片机台湾高铁科技股份有限公司

GT-AI-7000M电子拉力机台湾高铁科技股份有限公司

HD-10橡胶厚度计上海化工机械四厂

橡胶硬度计上海险峰电影机械厂

CJ-6A橡胶回弹性试验机上海化工机械四厂

GT-7012-DIN磨耗试验机台湾高铁检测仪器有限公司

GT-XB320M电子天平台湾高铁检测仪器有限公司

RDM-30A切割机台湾高铁检测仪器有限公司

压缩生热试验机台湾晔中科技公司

老化试验箱上海市实验仪器总厂

2.3试样制备

2.3.1混炼胶的制备

包辊（2min）→加小料（3min）→加炭黑（5min）→加油（4min）→加硫黄（2min）→薄通五遍（打三角包）→下片（大约2mm）→室温下停放待用

2.3.2硫化试样的制备

（1）XLB型电加热平板硫化机

硫化条件：

硫化压力10.0MP，硫化温度150℃，硫化时间：

片状试样为T90，回弹性、压缩生热试样为T90+5min

（2）热空气老化试验条件：

温度100℃，时间24h

2.4胶料的性能测试

硫化特性按GB-9869-22,采用GM-2000-A无转子硫化仪

拉伸性能按GB/7528-92测试，采用哑铃状试样，用GT-AI-7000M电子拉力机，拉伸速度500mm每分钟，回程800mm每分钟

撕裂强度按GB529-97测试，用直角形试样，用GT-AI-7000电子拉力机，拉伸速度500mm每分钟，回程800mm每分钟

磨耗性能按GB/T9867-88测试，采用GT-7012-DIN磨耗试验机

硬度按GB531-92邵尔A硬度计测定

压缩生热按GB/T1687-93用压缩生热试验机测定，测试温度为55℃；

测试时间：

25分钟；

频率为30HZ，预压力：

1.0MPa；

试样预热时间：

30min。

3.结果与讨论

3.1LCBR/SBR并用对胶料硫化特性的影响

1~5号配方为LCBR/SBR，6~10号配方为BR/SBR，并用比依次为90/10，70/30，50/50，30/70，10/90。

胶料的硫化特性如表2所示。

表2不同并用比胶料的硫化特性（温度：

150℃）

ML

1.62

1.53

1.44

1.59

1.69

1.49

1.98

2.01

1.89

1.73

MH

21.01

19.63

16.810

16.440

17.480

18.88

16.77

17.58

16.15

15.85

T10

9:

47

7:

39

8:

16

23

59

40

41

28

35

T90

27:

46

24:

49

26:

13

15

28:

31:

25:

22

24

30:

52

CRI

5.56

5.85

5.29

4.76

4.20

6.37

5.90

5.45

4.51

由表2可以看出，除了并用比为90/10的胶料外，随SBR用量增大，并用胶料的正硫化时间逐渐延长，加硫指数减小，硫化速度减慢，但变化幅度不是很大。

说明聚丁二烯橡胶的硫化速度比SBR的略快，LCBR与SBR的能较好地并用。

在并用比相同的情况下，并用LCBR的胶料与并用BR的胶料正硫化时间比较接近，焦烧时间也相差不大，说明LCBR和BR的硫化速度相当。

3.2LCBR/SBR并用对胶料力学性能的影响

3.2.1正硫化胶料的拉伸和撕裂性能

LCBR/SBR的并用比分别为90/10，70/30，50/50，30/70，10/90，测得不同并用比下胶料的物理机械性能如图1～6所示。

由图1～6可知，随着SBR并用量的增多，并用LCBR的胶料拉伸强度、扯断伸长率、定伸应力和撕裂强度均逐渐增大；

在并用比为90/10时，并用BR的胶料拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率比并用LCBR的胶料高，说明在该并用比下，LCBR与SBR的并用效果不及BR与SBR的并用效果。

SBR的并用量在50～90份时，除了扯断伸长率在SBR并用量为90份时二者相近外，并用LCBR的胶料拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率均高于并用BR的胶料，说明在聚丁二烯橡胶并用量较低时，LCBR与SBR的并用效果优于BR与SBR的并用效果。

在各种并用比下，并用LCBR的胶料定伸应力均高于并用BR的胶料，表明LCBR的定伸应力高于BR。

随SBR并用量的增加，胶料的回弹性略有下降，硬度变化不大。

综合比较，LCBR的并用量在10～50份时，与SBR的并用效果较好。

3.2.2老化后拉伸性能

将拉伸试样用热空气老化箱在100℃下老化24h，测试试样老化后的拉伸性能如图7～9所示。

由图可见，胶料老化后，在聚丁二烯橡胶并用量为30～50份时，并用LCBR的胶料拉伸强度、定伸应力、扯断伸长率高于并用BR的胶料。

综合比较，LCBR的并用量为10～50份时，老化后拉伸性能较好。

3.3LCBR/SBR并用对胶料耐磨性的影响

用DIN磨耗试验机测得并用胶料的邵坡尔相对磨耗体积，结果如图4-10所示。

从图10可以看出，随着SBR并用量的增多，LCBR/SBR和BR/SBR的磨耗体积不断增大，耐磨性逐渐降低，在相同的并用比时，BR/LCBR的耐磨性比LCBR/SBR的好，尤其在SBR并用量较低时，差距明显，说明LCBR、BR的耐磨性优于SBR，而BR的耐磨性优于LCBR。

3.4LCBR/SBR并用对胶料压缩生热的影响

测得并用比为90/10、50/50、10/90胶料的压缩疲劳温升，结果如表3所示。

表3不同并用比胶料压缩疲劳温升）

SBR并用量/份

LCBR/SBR压缩温升/℃

19

13.1

14.3

BR/SBR压缩温升/℃

16.4

14.2

由表3可知，在并用比为50/50的时候，LCBR/SBR和BR/SBR压缩疲劳温升均较小，而在90/10、10/90并用比下温升较大。

这也说明在聚丁二烯并用量较大时，LCBR与SBR的并用效果不如BR与SBR的并用效果，而在聚丁二烯并用量较小时，LCBR与SBR的并用效果优于BR与SBR的并用效果。

4.结论

（1）LCBR的并用量在10～50份时与SBR能较好地并用，并用胶料具有较好的拉伸、撕裂性能，较低的压缩生热。

（2）LCBR的硫化速度比SBR的略快，与BR的硫化速度相当。

（3）LCBR的耐磨性优于SBR，但比BR差。

（4）在聚丁二烯并用量较小时，LCBR与SBR的并用效果优于BR与SBR的并用效果。

参考文献

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[4]杨莉，韩秀山.GPC法研究LCBR的分子量分布[J].合成橡胶工业，1996，22（4）：

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[5]许秋华，刘同金.国内溶聚丁苯和LCBR的市场及生产技术[J].合成橡胶工业，1996，19（4）:

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[6]颜洪斌，徐武军.星形LCBR的简述[J].化工进展，1998，17（4）：

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[7]李杨，王德充.复合型防老剂再LCBR的应用[J].合成橡胶工业，1995，18

（1）：

32~33

[8]王德充.国外LCBR的生产和技术开发状况[J].合成橡胶工业，1994，17

（1）：

52~57

致谢

本论文是在吴明生老师的精心指导下完成的，吴老师学识渊博，对外联系广泛，具有敏锐的洞察力，对学科的发展和社会需求有深刻的认识！

在工作非常繁忙的情况下，老师仍然不辞劳苦的给我进行指点和教诲。

在这里，请接受我真诚的感谢！

另外，实验中，对来自于师哥师姐们的帮助，受益匪浅，在此对他们表示诚挚的谢意！