橡胶工业CHINARUBBERINDUSTRY765第70卷第10期Vol.70No.102023年10月Oct.2023环氧化溶聚丁苯橡胶用作大分子偶联剂改性白炭黑/顺丁橡胶复合材料的性能研究刘超豪1，2，李凡珠1，2，马东利2，郭鸣明1，叶欣1*，张立群1（1.北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室，北京100029；2.北京化工大学北京市先进弹性体工程技术研究中心，北京100029）摘要：制备环氧度为15%的环氧化溶聚丁苯橡胶（ESSBR），以其作为大分子偶联剂对白炭黑/顺丁橡胶（BR）复合材料进行改性，研究白炭黑/ESSBR/BR复合材料的性能，并与偶联剂Si69/白炭黑/溶聚丁苯橡胶（SSBR）/BR复合材料进行对比。结果表明，白炭黑/ESSBR/BR复合材料的白炭黑分散性、拉伸性能、抗湿滑性能和耐磨性能均有不同程度的提高，滚动阻力降低，且无挥发性有机化合物的排放，该复合材料可用于轮胎胎面胶。关键词：环氧化溶聚丁苯橡胶；顺丁橡胶；白炭黑；偶联剂；动态力学性能中图分类号：TQ333.1/.2文章编号：1000-890X（2023）10-0765-08文献标志码：ADOI：10.12136/j.issn.1000-890X.2023.10.0765近年来，随着对轮胎性能要求的提高、油气原料的减少以及人们日益提高的环保意识，要求胎面胶具有优良的抗湿滑性能和较低的滚动阻力。1992年米其林公司开发了一种绿色轮胎，它是由白炭黑/溶聚丁苯橡胶（SSBR）复合材料作为胎面胶制造的轮胎。然而，当用白炭黑补强橡胶时，由于白炭黑表面有许多活性硅羟基基团，使其难以在有机橡胶相中渗透和分散，容易发生团聚[1-3]。20世纪70年代，人们发现硅烷偶联剂如双-（γ-三乙氧基硅基丙基）-四硫化物（偶联剂TESPT）或双-（γ-三乙氧基硅基丙基）-二硫化物（偶联剂TESPD）可以提高白炭黑与橡胶的相容性[4-5]，这是因为硅烷偶联剂与白炭黑表面的硅羟基发生反应，使白炭黑从亲水性变为疏水性。但当橡胶复合材料混炼时，通常需要较高的温度（150℃）才能使硅烷偶联剂与白炭黑发生反应，而在此过程中会产生甲醇和乙醇等挥发性有机化合物（VOCs），这会破坏橡胶性能，损害工人健康。为了提高白炭黑/橡胶复合材料的综合性能，降低VOCs的排放，除了对白炭黑表面进行改性外，还可以通过橡胶分子链的功能化，如引入羧基基团、羟基基团、烷氧基硅烷基团、在后聚合过程中将环氧树脂组分吸附到橡胶分子链上[6-8]来提高白炭黑与橡胶的相容性，这些基团将使橡胶与白炭黑表面的硅羟基具有极性或更强反应性。本工作首先制备环氧度为15%的环氧化溶聚丁苯橡胶（ESSBR），然后将白...
