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随着现代工业的发展,橡胶消耗量不断增加,废旧橡胶量也随之增加,其中废旧轮胎量最多,占废旧橡胶制品的60%以上,对环境造成了严重的“黑色污染”,为了响应国家节能环保要求,我国加大了对再生橡胶循环利用的研究,轮胎再生胶(简称TRR)已成为主力军。农业轮胎相对于载重轮胎来说,一般行驶速度慢,但工作环境相对较差,所以农业轮胎的力学性能、耐磨性能、高速性能要求低,但耐刺扎性、耐啃性和耐撕裂性、耐老化性能要求高,为了满足这些使用性能在农业轮胎胎面中通常采用较高用量的低温乳聚丁苯橡胶(简称SBR)达2050份。为了改善低温乳聚SBR的加工性能和硫化性能,提高胶料质量,做到资源循环利用,提出了农业轮胎用SBR/TRR共混胶制备、性能及机理分析研究。通过农业轮胎用SBR/TRR共混胶共混体系及机理分析研究,发现添加1060份TRR时SBR/TRR共混胶为均项体系,相容性好,添加60份以上TRR时共混胶为“海-岛”结构,相容性差,并从共混机理进行了原因分析。通过对农业轮胎用SBR/TRR共混胶填充补强体系及机理分析研究,制备了具有抗紫外线抗菌功能的新型填充材料TiO2/Ser(简称TK301),并在SBR/TRR共混胶中进行应用,不仅可降低材料成本,而且可提高胶料的致密性、抗菌性、耐老化性能及力学性能等。论文分析了TK301具有优异性能的原因。通过研究发现农业轮胎SBR/TRR共混胶采用新型填充补强剂TK301(15份)与高耐磨炭黑N330(25份)、通用炭黑N660(35份)并用做填充补强体系补强效果最好,并从炭黑粒径、炭黑的结构及炭黑吸附补强理论进行了分析。通过农业轮胎用SBR/TRR共混胶防护体系及作用机理分析研究,发现选择对苯二胺类防老剂4010NA(1.5份)、防老剂4020(1.5份)与喹啉类防老剂RD(1.5份)与微晶蜡(1.5份)并用会产生很好的协同效应,防护效果最优,并进行了物理防护和化学防护机理分析。通过对农业轮胎用SBR/TRR共混胶硫化体系及选择原因分析研究,发现农业轮胎用SBR/TRR共混胶选用N-叔丁基-双(2-苯并噻唑)次磺酰胺做促进剂的半有效硫化体系(SEV)最适宜,并通过硫化胶的网状交联结构和性能进行了选择原因分析。通过对农业轮胎用SBR/TRR共混胶软化增塑体系及作用原因分析研究,将新型橡胶助剂2-乙酰基芘C18H12O应用在农业轮胎SBR/TRR共混胶中,发现该助剂不仅可做软化增塑剂,提高胶料流动性,改善橡胶加工性能,而且可做抗热氧剂,提高橡胶的耐热性能,减少老化现象,并进行了作用原因分析。通过对农业轮胎用SBR/TRR共混胶制备方法及性能的研究,找寻出了农业轮胎用SBR/TRR共混胶最佳的共混方法和硫化方法。最佳共混方法为:先将50份的炭黑与SBR/TRR共混制成母胶,再与NR、BR混炼,然后添加剩余10份的炭黑及其它配合剂,最后加入硫黄和促进剂,采用这样的共混制备方法胶料综合性能最好。最佳硫化方法为:硫化温度150℃,硫化时间t90对应时间,硫化压力15.0 MPa,采用这样的硫化制备方法胶料综合性能较优。通过研究确定了SBR/TRR共混胶的共混体系(即生胶体系)、填充补强体系、防护体系、硫化体系、软化增塑体系相配合的农业轮胎配方和较佳的共混方法和硫化方法,发明了性能优成本低的填充SBR/TRR共混胶的农业轮胎胎冠胶和胎侧胶。最后将该研究成果推广应用,和徐州徐轮橡胶有限公司合作试制生产了15-24 10PR联合收割轮胎和9.5-24 6PR拖拉机轮胎,既提高了性能,又节约了成本,更大程度上做到了资源循环利用,降低了污染,保护了环境。对橡胶科技发展、橡胶循环经济和社会发展均有较大的推动作用。该论文有图43幅,表74个,参考文献170篇。