烯基烷氧基硅烷改性二氧化硅/溶聚丁苯橡胶复合材料的制备与性能研究

来自某研究团队的研究人员针对轮胎制造业中传统硅烷偶联剂TESPT的环境污染问题，创新性地采用烯基三甲氧基硅烷[alkenyl(TMS)]系列偶联剂（包括烯丙基、乙烯基和7-辛烯基）制备二氧化硅/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料。研究发现，C-allyl复合材料凭借优化的二氧化硅分散性和交联密度，展现出卓越的拉伸强度、抗湿滑性能和低60°C tan δ值，为绿色轮胎制造提供了高性能替代方案。

　　

这项研究开创性地采用无硫烯基三甲氧基硅烷[alkenyl(TMS)]对二氧化硅表面进行改性，制备出三种新型二氧化硅/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料（C-allyl、C-vinyl和C-octenyl）。与传统四硫化物硅烷TESPT制备的C-TESPT相比，C-allyl复合材料展现出"三高"特性：高分散性——通过结合橡胶分析证实其二氧化硅分散度最优；高交联密度——形成更稳固的网状结构；高性能——拉伸强度提升的同时，60°C下的tan δ值显著降低，暗示着更优的燃油经济性。

研究团队巧妙运用热力学分析手段，发现C-allyl的硫化过程具有独特稳定性，其固化速率指数和导热性能均表现突出。机械性能测试更揭示其"双赢"特性：不仅湿滑阻力（wet grip）得到改善，滚动阻力（rolling resistance）也同步优化。这些突破性发现为轮胎工业提供了革命性的材料解决方案，特别是烯丙基三甲氧基硅烷（allyl(TMS)）的优异表现，使其成为替代传统含硫硅烷TESPT的理想选择。

图示摘要生动展示了这种无硫硅烷对二氧化硅表面的修饰过程，通过化学键合作用在填料与橡胶基体间构筑强力桥梁。这种绿色改性策略既避免了含硫化合物的环境污染，又实现了复合材料性能的全面提升，为可持续发展轮胎技术开辟了新路径。