本文研制了一種以中分子量聚異丁烯與丁基橡膠的共混物為基體材料、液體聚異丁烯和增粘樹脂為流動性和粘性改性劑、硫醇為交聯(lián)密度調節(jié)劑、硫磺為硫化劑的微交聯(lián)型自修復輪胎氯丁密封膠。該氯丁密封膠低溫不脆裂,高溫不流淌,經(jīng)過斜坡流動實驗驗證可知,熱處理微交聯(lián)化后,氯丁密封膠膠料己具備高溫下的抗流動性;熱壓實驗表明,按照本文實驗研究中性能較為平均的一種配方制備的試樣在800C以上的抗流動性與本體強度優(yōu)于對比測試的市售品。本文從制備工藝、表征方式和配方等角度展開實驗,研究其中各種組分種類和用量對氯丁密封膠膠料性能的影響,研究結果如下:
(1)采取了低溫法和高溫法制備氯丁密封膠,參考配方如下:丁一基橡膠70份、中分子量聚異丁烯PIB8950 30份、低分子量聚異丁烯PIB2300 120份、炭黑15份、碳酸鈣15份、氧化鋅3.75份,硬脂酸2.5份、促進劑TMTD I .25份、促進劑DTDM 1.25份、硫磺1.25份、抗氧劑1010 2份、正十二硫醇4.5份。實驗表明,低溫共混并分多步添加低分子量聚異丁烯的制備工藝用時較短,且不易殘留,更易排膠。
(2)創(chuàng)新性地制作了一種表征氯丁密封膠膠料自封堵性能的裝置。裝置為法蘭、壓力表、閥門、進氣口的串聯(lián)結構。樣品制備方法是在2mm厚的硫化天然橡膠板上覆蓋2mm厚的自修復氯丁密封膠。在試驗過程中,樣品夾在法蘭中,從進氣1充氣并預壓。預壓結束后,放出氣體,用針頭將樣品從同一位置穿刺三次,將裝有樣品的法蘭浸入水中,充氣,然后讀取氣體泄漏時的氣壓。
(3)在氯丁密封膠膠料中添加正十二硫醇,可通過Thiol-ene點擊反應消耗體系內的碳碳雙鍵,從而可在硫磺不減量的情況下更均勻地降低交聯(lián)度,增加氯丁密封膠膠料的初粘性和持粘性,當正十二硫醇添加量為4.5份時,氯丁密封膠膠料的持粘性為實驗所得極大值,40mm測試區(qū)試樣的持粘性在20min以上,遠優(yōu)于無硫醇改性的試樣;且此時氯丁密封膠膠料的自封堵性能比較理想,以2mm厚的硫化膠片上涂敷2mm自修復氯丁密封膠的方式制樣,試樣被注射器在同一位置刺穿3次后仍可以承受2.SBa:以上的壓力而不發(fā)生漏氣,而未經(jīng)改性的試樣保氣性較差。隨著PIB8950與丁基橡膠的配比從1: 9增加至1: 1,氯丁密封膠膠料的剪切儲能模量和復合粘度均有減小;當PIB8950與丁基橡膠的配比為3: 7時,氯丁密封膠膠料的持粘性為實驗所得極大值,40mm測試區(qū)持粘性在20min以上,以2mm厚的硫化膠片上涂敷2mm自修復氯丁密封膠的方式制樣,試樣被注射器在同一位置刺穿3次后仍可以承受2.SBar以上的壓力而不發(fā)生漏氣。用前文所述的參考配方制備的試樣自修復性能、持粘性和高溫抗流動性均優(yōu)于對比測試的市售品。
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