中图分类：TQ330.3

学科分类：430.50

成果类别：基础理论

成果水平：未评价

研究起止时间：2012-01～2013-12

评价形式：验收

天然橡胶的传统补强剂是炭黑,随着石油资源的日渐枯竭以及社会对环保提出的更高要求,人们开始探索利用天然、价廉、丰富、可再生的自然资源淀粉来代替炭黑作为橡胶的补强剂。在国内外关于淀粉作为橡胶补强剂的研究中,主要采用蜡性玉米淀粉或支链玉米淀粉作为原料。本项目将价格低廉、资源丰富的木薯淀粉进行硫酸酸解后制备淀粉纳米晶,采用乳液共混—共凝法制备木薯淀粉纳米晶/天然橡胶母炼胶,再与炭黑混炼、硫化,制备淀粉纳米晶/炭黑/天然橡胶复合材料胎面胶。探索了淀粉纳米晶的制备工艺条件,并对其结构进行表征。采用SEM、DSC、硫化仪、RPA、DMA等研究复合材料胎面胶的结构与性能。实验结果表明,经过硫酸酸解后,淀粉颗粒粒径减小,结晶度提高。通过研究填料总量为60份时,淀粉纳米晶代替部分炭黑对复合材料性能的影响,结果表明：随着淀粉/炭黑并用比的增加,混炼胶的硫化速率变化不大;复合材料的力学性能有所降低,耐磨性能降低;混炼胶的Payne效应显著减弱;复合材料胎面胶的抗湿滑性先升高后降低;生热和滚动阻力随着提高。 本项目的创新之处：将价格低廉、资源丰富的木薯淀粉用酸解法制备的淀粉纳米晶代替部分炭黑作为轮胎胎面胶的补强剂,在理论上、学术上和应用上都具有创新的意义。海南省是我国天然橡胶和木薯淀粉的主产区之一,其资源丰富,将木薯淀粉纳米化后应用于轮胎胶料中,将为提升木薯淀粉的附加值和拓宽应用范围提供技术基础,对扩大木薯淀粉的应用,开发天然橡胶新产品和新技术,具有重要的意义。