橡胶在混炼结束后,通常要在一定温度下停放一定时间后才能用于压延、挤出、硫化等后续工艺。停放工艺条件会对混炼胶的微观结构和加工流变性产生影响,进而影响最终产品的使用性能。本文通过门尼粘度仪、旋转流变仪、透射电镜、毛细管流变仪、哈普转矩流变仪等手段研究了停放工艺条件(停放温度和时间)对白炭黑及白炭黑、石墨烯复合填充绿色轮胎胎面用SSBR/BR混炼胶门尼粘度、剪切粘度、入口压力降和Garvey口模挤出等流变行为和填料分散的影响。1.停放温度的影响:对白炭黑填充混炼胶,随着停放温度的升高,橡胶的粘度降低,白炭黑在混炼胶中聚集程度增高,分散性变差,“Payne效应”加重。同时引起混炼胶的门尼粘度上升、弹性模量增加。由于体系中添加了硅烷偶联剂Si69,当扫描温度超过120℃时,Si69的分解会引起橡胶分子链的交联,引起混炼胶模量和剪切黏度的升高,使加工性能变差;而且随停放温度由20℃升高到40℃,其模量和剪切黏度升高的临界温度由120℃降低到110℃。随着停放温度的升高,同一挤出温度和挤出速率下,混炼胶的剪切粘度和入口压力降也增加,挤出外观变差。对白炭黑与石墨烯复合填充体系,在不同停放温度下其填料分散趋势与纯白炭黑填充体系趋势相同。随着停放温度的增加,不仅白炭黑会聚集,而且由于石墨烯片层间作用力大,石墨烯会发生堆砌,并且在石墨烯层表面还会附着一些白炭黑。其门尼粘度、弹性模量、剪切黏度、入口压力降均随停放温度的升高而增加,挤出外观则变差。2.停放时间的影响:对白炭黑填充混炼胶,停放时间为6小时时,混炼胶的门尼粘度、剪切黏度、入口压力降达到最低,挤出物外观最好。随后随停放时间的延长,白炭黑的聚集程度增加,分散变差,挤出物的外观变差。对白炭黑与石墨烯复合填充的混炼胶,填料在混炼胶中的分散随着停放时间的增加而变差。混炼胶的门尼粘度、剪切黏度、入口压力降等随停放时间的延长而增加,挤出物外观则变差。3.对于白炭黑填充混炼胶,最佳的停放条件是在20℃下停放6小时;对白炭黑与石墨烯复合填充体系,最佳停放条件是停放温度为20℃,停放时间越短越好。