植活式纳米氧化锌在天然橡胶中的应用研究

试验研究3种类型植活式纳米氧化锌对天然橡胶(NR)性能的影响,并与普通氧化锌和纳米氧化锌对比。结果表明:在NR胶料中以3份植活式纳米氧化锌替代5份普通氧化锌,可保证加工安全性,明显降低能耗,硫化胶的物理性能、动态生热性能、耐磨性能和耐疲劳性能得到改善或相差不大;其中3份用量的A型植活式纳米氧化锌的活化作用最优。     

纳米氧化锌母炼胶对NR性能的影响

将纳米氧化锌制成纳米氧化锌母炼胶，研究纳米氧化锌母炼胶对NR硫化胶物理性能的影响及纳米氧化锌的减量机理。试验结果表明，与加5份普通氧化锌相比，加2份纳米氧化锌母炼胶，硫化胶的拉伸强度提高，其它物理性能相近。透射电镜分析表明，纳米氧化锌母炼胶在NR胶料中不存在团聚现象，其分散性优于普通氧化锌和纳米氧化锌。在热力学理论分析基础上提出了纳米氧化锌在橡胶硫化过程中的作用机理。为纳米氧化锌减量60％替代普通氧化锌提供了理论依据。     

纳米氧化锌对天然橡胶疲劳性能的影响

研究了纳米氧化锌对天然橡胶（NR）硫化胶疲劳性能的影响。结果表明,纳米氧化锌对NR胶料的硫化起步延迟作用较大,但却能改善NR的热老化性能,当其用量为5份时综合性能最佳。与普通氧化锌相比,纳米氧化锌会使NR的疲劳寿命下降,其原因主要是纳米氧化锌聚集在橡胶中易于形成微观空穴,疲劳应力作用下逐渐导致宏观上的材料破坏;而普通氧化锌的大粒径颗粒较多,不易发生聚集现象,这也导致了添加纳米氧化锌的NR疲劳断裂后其断裂面较平滑,而添加普通氧化锌的断裂面较粗糙。     

微观粒子对橡胶材料疲劳裂纹的影响机理研究

研究普通氧化锌和纳米氧化锌对天然橡胶硫化胶耐疲劳性能的影响。结果表明：普通氧化锌的粒径较大,不易发生团聚,但其本身颗粒大会导致硫化胶缺陷,而纳米氧化锌粒径较小,比表面积大,活性更好,但用量较大时易在硫化胶中团聚而形成微观空穴,二者均导致硫化胶在交变应力作用下产生裂纹;纳米氧化锌减量20%替代普通氧化锌,其既可在硫化胶中分散均匀,又不易形成微观空穴,且活化效果好,硫化胶的物理性能良好,耐疲劳性能优。     

原位表面改性纳米氧化锌对NR胶料性能的影响

对纳米氧化锌进行原位表面改性,研究改性纳米氧化锌对NR胶料性能的影响.结果表明:与普通氧化锌相比,改性纳米氧化锌的团聚程度减轻,粒径分布均匀;在改性纳米氧化锌用量为5份时,胶料的t10延长,t90缩短,硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率分别提高了12.89%和6.12%.     

超细大粒径硅质粉体材料对天然橡胶性能的影响

选用2种新型超细大粒径硅质粉体材料(牌号为N 90和N 98)填充天然橡胶(NR),考察了填料对NR混炼胶加工性能、硫化特性及硫化胶微观形貌、物理机械性能、耐曲挠疲劳性能的影响。结果表明,相比N 90,N 98的粒径分布窄,平均粒径较小,且表面接枝了硅甲基;添加适量的N 90和N 98均可改善NR混炼胶的加工性能,提高加工安全性; N 90和N 98在橡胶基体中均具有较好的分散性,改善了填料的网络结构;添加N 90和N 98均可使NR硫化胶的拉伸强度和耐磨性能降低,但N 90可提高硫化胶的撕裂强度,当N 90用量为5份时,扯断伸长率和撕裂强度最佳,N 98使硫化胶的撕裂强度降低;添加N 90和N 98均可提高NR硫化胶的耐屈挠疲劳性能,当N 90用量为5份或N 98用量为15份时,耐屈挠疲劳性能最佳。     

原位表面改性纳米氧化锌对天然橡胶传统硫化体系硫化结构与性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了原位表面改性纳米Zn O,采用X射线衍射法(XRD)及透射电子显微镜(TEM)对其微观结构进行了表征,并用扫描电镜和X射线能谱仪(SEM with EDS)分析了ZnO在NR传统硫化体系(CV)硫化胶中的分散性。对比研究了使用原位表面改性纳米ZnO和普通ZnO的NR的CV硫化胶的硫化特性、拉伸性能和耐热氧老化性能,通过平衡溶胀法和化学探测剂法测定了硫化胶的硫化结构。研究结果表明,原位表面改性纳米ZnO在NR胶料中的分散性优于普通氧化锌。与加入5份普通ZnO的硫化胶相比,加入2份原位表面改性纳米ZnO的NR的CV硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率分别提高了0.55%和10.34%。与此同时,硫化胶拉伸强度保持率和拉断伸长率保持率分别提高了35.85%和19.36%。     

纳米氧化锌对NR/SBR/BR并用胶性能的影响

研究纳米氧化锌对NR/SBR/BR并用胶性能的影响。结果表明 ,纳米氧化锌用量增大 ,NR/SBR/BR并用胶的正硫化时间缩短 ,耐磨性能和耐热氧老化性能提高 ,但拉伸强度和拉断伸长率下降明显 ;1份纳米氧化锌替代 5份普通氧化锌 ,NR/SBR/BR并用胶的拉伸强度、拉断伸长率、耐磨性能和耐热氧老化性能提高。     

湿法氧化锌种类和用量对天然橡胶性能的影响

研究湿法氧化锌种类和用量对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:与添加普通氧化锌的胶料相比,对于未填充炭黑NR体系,减半用量的湿法氧化锌混炼胶的焦烧时间和t90较短,Fmax较大;硫化胶的定伸应力、拉伸强度和剪切模量(G′)较大,拉断伸长率、损耗模量(G″)和损耗因子(tanδ)较小。对于填充炭黑NR体系,减半用量的湿法氧化锌混炼胶的门尼粘度、G′和G″较大,tanδ较小,焦烧时间和t90较短,Fmax较大;硫化胶的密度稍低,硬度和定伸应力较大,耐老化性能较好,玻璃化温度较低,tanδ较小,其他物理性能变化不大。湿法氧化锌FF的性能优于湿法氧化锌HR。     

白炭黑补强天然橡胶/高反式-1，4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶并用胶性能的研究

以天然橡胶(NR)/高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)并用胶为对比,研究白炭黑补强NR/TBIR并用胶的性能。结果表明:NR/TBIR混炼胶和白炭黑补强NR/TBIR混炼胶的强度分别较NR混炼胶和白炭黑补强NR混炼胶提高;随着TBIR用量增大,NR/TBIR硫化胶和白炭黑补强NR/TBIR硫化胶的压缩永久变形和DIN磨耗量分别较NR硫化胶和白炭黑补强NR硫化胶减小,耐屈挠疲劳性能和耐伸张疲劳性能大幅提高,静摩擦因数和动摩擦因数增大;白炭黑补强NR/TBIR硫化胶较白炭黑补强NR硫化胶的白炭黑聚集体平均粒径减小,白炭黑在橡胶基体中的分散性改善。     

氯化聚乙烯/三元乙丙橡胶共混发泡材料性能的研究

以氯化聚乙烯/三元乙丙橡胶(CM/EPDM)并用胶为基材制得发泡材料,研究了DCP用量和发泡体系对发泡材料性能的影响。结果表明,在DCP用量为2份、AC用量为8～12份时,硫化速率和AC分解发泡速率匹配较好,发泡材料泡孔细密均匀,表面光滑,制品综合性能最佳;在所研究的3种发泡助剂(硬脂酸锌,ZnO和纳米ZnO)中,含ZnO和纳米ZnO的发泡材料外观较好、性能优良;当ZnO用量为6～8份时,发泡制品密度较低,性能较好。     

发泡剂对RPVC木塑材料发泡性能影响

在考察了氧化锌(ZnO)对偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂分解温度影响的基础上,研究了AC发泡剂及辅助发泡剂碳酸氢钠(SBC)用量对材料发泡密度的影响。结果表明,发泡剂AC用量为1.0份(质量份,下同)、SBC为0.5份、ZnO为0.1份时,材料泡孔结构良好,密度较小。     

浅色CM发泡体的性能研究

考察了常用型活性剂ZnO,硬脂酸锌（ZnSt）,硫化剂DCP,硫化助剂PDM,CAMV,TCHC,双—2,5及白炭黑用量对橡胶型氯化聚乙烯（CM）发泡性能的影响。结果表明,ZnO/ZnSt用量为2份/4份时,偶氮二甲酰胺（AC）峰值分解温度为186.8℃,分解效率较高,与橡胶基体硫化匹配较好;DCP用量为2.5份时,硫化胶拉伸强度相对较高;并用TCHC后,试样具有较高拉伸强度和发泡倍率;白炭黑用量为30份时,泡孔尺寸相对较小且分布均匀,拉伸强度较高。     

纳米氧化锌在氯丁橡胶中的应用研究

用电子显微镜观察了纳米氧化锌的形貌、尺寸，研究了纳米氧化锌在氯丁橡胶胶料中作硫化剂时对胶料物理机械性能的影响，并选用普通氧化锌，国外某品牌氧化锌进行对比。结果发现，当纳米氧化锌与普通氧化锌用量同为5份时，含纳米氧化锌胶料的某些物理机械性能指标有提高，当纳米ZnO用量减至3份时与5份普通ZnO的力学性能相当。充分显示了纳米材料的尺寸效应，应用纳米氧化锌可以提高产品的力学性能，并能降低成本，具推广应用价值。     

模压法制备高发泡聚丙烯/木粉复合泡沫材料

为制备出高发泡倍率的聚丙烯(PP)/木粉复合泡沫材料,对其在制备过程中所面临的发泡剂分解温度太高、PP熔体强度过低及木粉与PP界面相容性差这三大关键难题进行分析并解决。结果表明:当活化剂ZnO添加量为发泡剂AC的0.3倍时,AC分解温度符合发泡过程的要求,提高温度有利于缩短发泡剂分解前诱导期及发泡剂的分解时间;交联剂添加量为9份,助交联剂添加量为7份时,材料的交联效果最好,交联时间控制在7min左右最佳;当偶联剂添加量2份时处理木粉最为合适,此时木粉与PP的界面相容性的改善效果最佳。     

聚乳酸/淀粉发泡片材的制备及性能

以甘油为增塑剂,偶氮二甲酰胺为发泡剂(AC发泡剂),采用模压法制备聚乳酸/淀粉发泡片材。通过对材料的力学性能,发泡密度、发泡倍率等测试研究了发泡剂含量、发泡温度、发泡时间及发泡压力对片材性能的影响。结果表明,发泡温度、发泡时间及发泡压力对片材的力学性能影响较大,AC发泡剂对材料发泡性能影响显著。当AC发泡剂用量为0.6份,发泡温度为200℃,发泡时间为4 min,压力为10 MPa时片材的拉伸强度达到27.91 MPa,断裂伸长率为3.65%,此时材料的发泡密度为1.08 g/cm3,发泡倍率为1.16,综合性能最佳。     

Preparation of zinc‐oxide‐free natural rubber nanocomposites using nanostructured magnesium oxide as cure activator

The effect of sol–gel synthesized magnesium oxide (MgO) nanoparticles as cure activator is studied for the first time in the vulcanization of natural rubber (NR) and compared with conventional zinc oxide (ZnO) in terms of cure, mechanical, and thermal properties. The NR vulcanizate with 1 phr (Parts per hundred parts of rubber) nano MgO shows an excellent improvement in the curing characteristics and the value of cure rate index is about 400% greater for NR vulcanizate containing 1 phr nano MgO in comparison to the NR vulcanizate with 5 phr conventional ZnO. Both mechanical and thermal properties of NR vulcanizate are found to be satisfactory in the presence of 1 phr nano MgO as cure activator in comparison to conventional NR vulcanizate. This study shows that only 1 phr nano MgO can successfully replace 5 phr conventional ZnO with better resulting properties in the sulfur vulcanization of NR. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42705.     

尿素衍生物对硅橡胶海绵性能的影响

以硅橡胶海绵的孔隙率、口模膨胀率、密度和硬度为测评参数，研究了尿素衍生物及其与氧化锌并用作发泡助剂对以发泡剂H发泡的硅橡胶海绵性能的影响。结果显示：在用发泡剂H制备硅橡胶海绵中，尿素衍生物作发泡助剂可有效提高发泡效果，当其用量为0．3份时．硅橡胶海绵的孔隙率达到70%，口模膨胀率达到325％，其密度为0.33g／cm^3，硬度为22；当以尿素衍生物为第一发泡助剂，ZnO为第二发泡助剂时，发泡效果进一步改善，当ZnO用量为0.6份时，硅橡胶海绵的孔隙率达到75％，口模膨胀率达到400%，其密度为0.31g／cm^3，硬度为22，且质地均匀美观，泡孔结构更为理想。SIEM电镜分析表明，当发泡剂H与氧化锌配合尿素衍生物并用时，可得到较理想的硅橡胶海绵。     

发泡CR材料的制备与老化性能研究

以两步模压法制备发泡CR,研究发泡剂AC用量对发泡CR泡孔结构及炭黑N774、增塑剂DOP和助发泡剂聚乙二醇(PEG)用量对发泡CR物理性能的影响.结果表明:当发泡剂AC用量为6份时,发泡CR的泡孔结构较理想;当炭黑N774、增塑剂DOP和助发泡剂PEG用量分别为9,7和0.6份时,发泡CR的物理性能较好.随着老化时间的延长,发泡CR的物理性能先提高后下降,泡孔逐渐变软、坍塌或断裂.     

Structure and properties of closed‐cell foam prepared from irradiation crosslinked silicone rubber

Silicone rubber foam was prepared through crosslinking with electron beam irradiation and foaming by the decomposing of blowing agent azobisformamide (AC) in hot air. The crosslinking and foaming of silicone rubber was carried out separately, which was different from the conventional method of chemical crosslinking and foaming. After foaming, the silicone rubber foam was irradiated again to stabilize the foam structure and further improve its mechanical properties. The effects of irradiation dose before and after foaming, and the amount of blowing agents on the structure and properties of silicone rubber foam were studied. The experimental results show that with the increase of AC content, the average cell diameter of silicone rubber foam increases a little, the foam density decreases to a minimum value when AC content is 10 phr. With the increase of irradiation dose before foaming from 10 to 17.5 kGy, the cell nucleation density of silicone rubber foam increases, the average cell diameter decreases, and the foam density increases. With the increase of irradiation before foaming, the tensile strength, tensile modulus, and the elongation at break of the silicone rubber foam increase. Through irradiation crosslinking again after foaming, the foam density is decreased and the mechanical properties of silicone foam are further improved. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009