反式聚异戊二烯对丁苯橡胶动态性能的改善及机理研究

反式聚异戊二烯（TPI）硫化胶最大的特点是其滚动阻力和动态生热低，而且在目前所报道的常用橡胶材料中是最低，但其疲劳性能并不好。丁苯橡胶（SBR）与TPI并用，滚动阻力和生热均能大幅降低，而耐疲劳性能显著提高。然而用TPI的结构和传统理论都无法对TPI优异的动态性能做出合理解释。我们分析这可能与其独特的结晶性以及由此带来的链段规整性有密切关系：一是结晶区域是高度有序的，硫化后的链段继承了这一有序性，大大减少了无定形硫化胶无序、缠结的链段在动态过程中所造成的分子内耗；二是链结构的规整性在动态过程中较高的应变结晶倾向造成的影响。本研究将TPI与SBR并用，通过建立结晶与相态结构、硫化过程、动态性能之间的相关关系，探索结晶性弹性体对无定形弹性体动态性能的改善机理、影响因素和控制方法，以开辟这一新的研究领域，并为TPI在高性能轮胎和减震橡胶制品中的应用提供理论指导。

反式聚异戊二烯（TPI）与通用橡胶并用，滚动阻力和生热均能大幅降低，而耐疲劳性能显著提高。然而用TPI 的结构和传统理论都无法对TPI 优异的动态理、影响因素和控制方法。我们从TPI的结晶着手，采用不同的表征手段，研性能做出合理解释。力求探索结晶性弹性体对无定形弹性体动态性能的改善机究了门尼粘度、加工条件（如冷却温度、冷却速度、压力等）、混炼状态（有填料和无填料）等因素对TPI晶型结构以及结晶度的影响，提供了TPI结晶方面的完善信息。在此基础上将TPI与SBR并用，考察了并用胶在不同的加工状态下（如混炼胶和硫化胶）以及填料对并用胶中TPI结晶的影响，同时研究了SBR/TPI并用硫化胶在拉伸过程、疲劳过程中TPI的结晶变化、硫化胶的结构与性能的关系。研究结果表明，TPI存在α和β两种晶型，门尼粘度和冷却温度不影响晶型，随着冷却温度的降低，TPI晶体尺寸逐渐减小。当冷却温度从45℃降到9℃，TPI的晶体尺寸从180μm降到70μm 。TPI 与SBR 并用，会影响到TPI的结晶度，同时TPI的存在也降低了SBR的硫化反应活化能。共混硫化胶经过硫化，在共混硫化胶中仍有TPI的残余结晶。在动态条件下如拉伸疲劳和屈挠疲劳下，TPI结构的规整性提高，在应力作用下诱导结晶，同时会有部分晶型转变成晶型。SBR/TPI共混硫化胶的交联密度也随疲劳次数的增加而增大，这与TPI的诱导结晶有关，其物理机械性能的变化与其交联密度的变化趋势是一致的。而纯丁苯橡胶的交联密度随着疲劳次数的增加明显降低。