一种基于XPS方法鉴定轮胎中硅烷改性白炭黑的方法和系统技术方案

技术编号:45433038 阅读:20 留言:0更新日期:2025-06-04 19:13
本发明专利技术涉及轮胎材料分析技术领域,尤其是一种基于XPS方法鉴定轮胎中硅烷改性白炭黑的方法和系统。该方法包括:对轮胎样品进行高温灼烧去除有机物,采集灰分中的Si2p光谱;通过峰拟合分离Si‑O键峰与有机硅峰,计算峰面积比;并将该比值与预先建立的标准数据库数据比对,实现对“未改性”、“部分改性”与“完全改性”状态的定量判定。相比传统TGA、XRD及化学反应法,该方法具有检测灵敏度高、操作简便、重复性好等优点,为轮胎配方优化和质量控制提供了可靠的数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轮胎材料分析,尤其是一种基于xps方法鉴定轮胎中硅烷改性白炭黑的方法和系统。


技术介绍

1、随着汽车工业的迅速发展和消费者对行车安全及节能环保要求的不断提高,轮胎性能成为影响整车行驶品质的重要因素之一。作为轮胎中关键的功能性填料,白炭黑(主要成分为二氧化硅,sio2)在改善轮胎胎面抓地力、降低滚动阻力以及提升湿地性能方面发挥着至关重要的作用。为了进一步提高轮胎综合性能,制造商常通过硅烷偶联剂对白炭黑进行表面改性,从而改善其在橡胶基体中的分散性,进而提升轮胎的耐磨性、弹性和其他机械性能,同时还能降低生产过程中挥发性有机化合物(voc)的排放,符合现代环保标准。

2、目前,现有技术中主要采用以下几种方法来分析和鉴定轮胎中白炭黑的改性状态:

3、1、热重分析(tga)

4、热重分析主要通过监测样品在高温条件下的质量变化来确定材料的组成和含量。对于轮胎样品,tga可用于测定填料的总量,但其分析原理仅限于对样品失重过程的宏观测量,难以区分硅烷改性与未改性白炭黑之间的化学结构和键合状态。因而,在实际应用中,tga在鉴别本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于XPS方法鉴定轮胎中硅烷改性白炭黑的方法,其特征在于,包括以下步骤:a) 从待测轮胎胎面切取样品,并通过高温灼烧去除有机物,收集灰分; b) 使用X射线光电子能谱(XPS)对灰分中的Si2p光谱进行测试,记录光电子强度和结合能; c) 对所述Si2p光谱进行峰拟合,分离出Si-O键峰与有机硅峰Organic Si,并计算各自峰面积; d) 通过分析Si-O键峰与有机硅峰的面积比例,判断灰分中是否存在硅烷改性白炭黑。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤a)中高温灼烧的温度范围为600℃至800℃,灼烧时间为2小时。

3.根据权利要求1所述的方...

【技术特征摘要】

1.一种基于xps方法鉴定轮胎中硅烷改性白炭黑的方法,其特征在于,包括以下步骤:a) 从待测轮胎胎面切取样品,并通过高温灼烧去除有机物,收集灰分; b) 使用x射线光电子能谱(xps)对灰分中的si2p光谱进行测试,记录光电子强度和结合能; c) 对所述si2p光谱进行峰拟合,分离出si-o键峰与有机硅峰organic si,并计算各自峰面积; d) 通过分析si-o键峰与有机硅峰的面积比例,判断灰分中是否存在硅烷改性白炭黑。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤a)中高温灼烧的温度范围为600℃至800℃,灼烧时间为2小时。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤b)中xps测试的具体条件包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述si-o键峰的特征结合能为103±0.5ev,而有机硅峰的特征结合能为102±0.5 ev。

5.一种鉴定轮胎中硅烷改性白炭黑的分析系统,其特征在于,该系统实现权利要求1-4任一项所述的方法,包括: a) 样品处理模块,用于对轮胎样品实施高温灼烧处理; b) xps分析模块,用于采集灼烧后灰分中的si2p光谱; c) 数据处理模块,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王丹灵章冰莹任会明黄大业
申请(专利权)人:中策橡胶集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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