凹凸棒土/NBR纳米复合材料的制备和性能研究

采用机械共混法制备凹凸棒土(AT)/丁腈橡胶(NBR)纳米复合材料,研究了AT用量、偶联剂种类对复合材料硫化特性和力学性能的影响,并用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察了AT及其纳米复合材料的微观结构。结果表明,在机械剪切力的作用下,AT分离并分散在NBR中,形成纳米复合材料。随着AT用量的增加,AT/NBR的t10和t90缩短,硫化速度提高,硬度、拉伸强度、定伸应力和撕裂强度先增大后逐渐减小或不变;当AT用量为40份时,综合性能最好。偶联剂用量相同时,Si69改性效果最好,制得的AT/NBR综合力学性能与白炭黑、炭黑填充NBR性能相近。     

双金属稀土促进剂对丁苯橡胶/天然橡胶胎面胶的影响

通过配位反应制备得到双金属硫化促进剂二乙基二硫代氨基甲酸锌镧配合物(ZnLaDC),在不添加传统活化体系氧化锌(ZnO)/硬脂酸(SA)的情况下,考察了ZnLaDC用量对丁苯橡胶(SBR)/天然橡胶(NR)胎面胶复合材料硫化特性及物理机械性能的影响,并与传统硫化体系二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZnDC)/ZnO/SA制备的硫化胶性能进行了对比。结果表明,随着ZnLaDC用量的增加,SBR/NR胎面胶复合材料的硫化特性、压缩疲劳生热性能及耐磨性得到有效提高,当ZnLaDC用量为5份时,复合材料的综合性能最佳。与传统硫化体系ZnDC/ZnO/SA制备的硫化胶相比,采用ZnLaDC制备的硫化胶具有更优异的静态力学性能及耐切割性。     

改性淀粉/炭黑/丁苯橡胶复合材料的耐疲劳性能研究

采用硅烷偶联剂KH-550对淀粉进行改性,制备改性淀粉/炭黑/丁苯橡胶复合材料,并对其耐疲劳性能进行研究.结果表明:与未加改性剂的胶科相比,加入改性剂的混炼胶焦烧时间和正硫化时间缩短,转矩变化不大,硫化胶综合物理性能较好;当改性剂用量为1份时,复合材料的耐疲劳性能最好;复合材料的耐疲劳性能与其300％定伸应力、抗切割性能及应力松弛相关.     

偶联剂对凹凸棒土/三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

研究偶联剂品种和用量对凹凸棒土（AT）/三元乙丙橡胶（EPDM）复合材料性能的影响。结果表明：与未用偶联剂改性的AT/EPDM复合材料相比,偶联剂改性的AT/EPDM复合材料物理性能明显提高;采用偶联剂Si69改性的AT/EPDM复合材料物理性能最好;偶联剂Si69用量为1份时,AT用量为50份的AT/EPDM复合材料物理性能较好。     

碱木质素/秸秆粉/橡胶复合材料的性能研究

采用机械混炼法制备碱木质素/秸秆粉/橡胶复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:在碱木质素与秸秆粉并用体系中,随着碱木质素用量的增大,胶料的门尼粘度增大,交联程度减小,正硫化时间延长;硫化胶的硬度和回弹值减小,拉伸强度和拉断伸长率增大,耐磨性提高,耐低温性变化不大;当碱木质素/秸秆粉并用比为2∶1时,复合材料的拉伸强度最大,耐磨性最好。     

芳纶纳米纤维对丁腈橡胶胶料性能的影响

以芳纶纳米纤维（ANFs）和丁腈胶乳为原料制备ANFs预分散体,将其加入到丁腈橡胶（NBR）中制备ANFs/NBR复合材料（NBR胶料）,探究ANFs用量对NBR胶料性能的影响。结果表明：ANFs用量为4份时,NBR混炼胶的加工安全性能最好,NBR硫化胶的交联密度最大、100%定伸应力、300%定伸应力和撕裂强度最大,耐油性能最好,tanδ峰值最小;随着ANFs用量的增大,NBR混炼胶和硫化胶的Payne效应逐渐增强,在温度为20～100 ℃时NBR硫化胶的储能模量逐渐增大。     

玄武岩短纤维增强硅橡胶复合材料的制备及性能

采用玄武岩短纤维(BF)增强硅橡胶,制备了BF/硅橡胶复合材料,考察了硅烷偶联剂的种类、BF用量以及硫化条件对复合材料力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的微观形貌。结果表明,用KH 550对BF进行表面处理,所得复合材料的力学性能优于以Si 69处理的材料;当BF用量为20份时,BF/硅橡胶复合材料的力学性能最好;制备复合材料的最佳硫化条件为10 MPa×175℃×25 min;用KH 550处理BF,BF与硅橡胶的相容性比用Si 69处理的好。     

碳纳米管的尺寸及用量对天然橡胶复合材料性能的影响

将碳纳米管（CNTs）添加到天然橡胶（NR）中制备了CNTs/NR复合材料,考察了CNTs的管径和用量对复合材料硫化特性、力学性能、动态力学性能和分散性的影响。结果表明,在管径相同时,随着CNTs用量的增大,复合材料的正硫化时间延长。随着CNTs用量的增大,复合材料的拉伸强度和扯断伸长率先增大后减小。相同管径件下,CNTs的用量越大,Payne效应越强,储能模量变化越大,损耗因子也越大;而在相同用量下,CNTs的管径越大,Payne效应越弱,储能模量变化越小,损耗因子也越小。当CNTs用量为15份、管径为80 nm时,其在NR基体中的分散性最好,复合材料的综合力学性能及动态力学性能最佳。     

改性剂用量对白炭黑补强天然橡胶性能的影响

通过机械共混法制备了天然橡胶/白炭黑复合材料,研究了不同改性剂用量对天然橡胶/白炭黑性能的影响。利用无转子硫化仪、万能拉力试验机、动态热机分析仪和扫描电子显微镜等对复合材料的硫化性能、物理机械性能、动态力学性能和微观结构进行了分析。结果表明,改性剂的加入对胶料的焦烧时间影响不大,但会使胶料的正硫化时间缩短;改性剂的加入会使硫化胶的tan δ峰向高温偏移;改性剂用量为8份时,硫化胶综合性能最佳。     

有机蒙脱土及硫化体系对NR/SBR复合材料结构及性能的影响

采用机械混炼法制备了天然橡胶/丁苯橡胶(NR/SBR,质量比50/50)复合材料,研究了有机蒙脱土(OMMT)及各种硫化体系对复合材料硫化特性、力学性能及耐热空气老化性能的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明,部分橡胶分子链插层进入OMMT片层中间,少量OMMT可促进硫化,但随着OMMT用量的增加,硫化延迟。当OMMT用量为10份时,力学性能最佳。普通硫化体系(CV)的硫化速度最快,在室温下硫化胶具有良好的静态力学性能,但其耐老化性能较差;有效硫化体系(EV)硫化速度适中,其硫化胶耐老化性能最好,但耐屈挠疲劳性能较差;过氧化物硫化体系(DCP硫化)硫化速度最慢,力学性能较差,但耐屈挠疲劳性能最好。     

SBS/AT复合材料的制备及性能研究

研究了改性凹土(AT)用量对SBS力学性能和加工性能的影响,并对SBS/AT复合材料进行了差示扫描量热分析(DSC)。结果表明,在实验范围内,随着AT用量的增大,复合材料拉伸强度和拉断伸长率均逐渐下降,定伸应力和撕裂强度均逐步升高;含10份AT的复合材料加工稳定性最好,外观质量较高,其DSC曲线在80℃~180℃区间无明显吸热现象。     

氢化羧基丁腈橡胶/环氧化POSS复合材料的硫化反应和性能研究

通过溶液共混和硫化成型制备了氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)/环氧环己基POSS复合材料,并进行了硫化性能、动态力学性能、FTIR谱图和交联密度测试。结果表明,环氧化环己基POSS和HXNBR发生交联反应并产生醇羟基;在实验温度范围内,200℃时复合材料硫化效率最佳,正硫化时间(t90)约为10min;复合材料高弹储能模量和交联密度随POSS用量的增大而明显增大,损耗因子降低,玻璃化转变温度提高;交联密度在20～40min区间增加幅度较大,当硫化时间为60min时交联密度有所降低。     

BR/CB/OMMT纳米复合材料的结构与性能研究

采用溶液插层法与双辊混炼法制备了顺丁橡胶/炭黑/有机蒙脱土（BR/CB/OMMT）纳米复合材料,用透射电子显微镜（TEM）以及X射线衍射（XRD）方法对复合材料的亚微观结构进行了表征,并研究了复合材料的力学特性、耐磨耗性能以及硫化特性。结果表明：BR/CB/OMMT为插层型纳米复合材料;在OMMT含量小于4份时,BR/CB/OMMT纳米复合材料具有优异的力学性能和耐磨耗性能;OMMT起到了硫化促进剂的作用,降低了BR的焦烧时间（TS）和正硫化时间（T90）;低填充量OMMT可提高复合材料的交联密度。     

丁腈橡胶/黑液-蒙脱土复合材料压缩永久变形的研究

以造纸黑液和蒙脱土为原料制备黑液-蒙脱土复合物(BL-MMT),并将其作为填料,通过机械混炼制备了丁腈橡胶/黑液-蒙脱土(NBR/BL-MMT)复合材料。考察了BL-MMT用量、硫化体系、填充体系对NBR/BL-MMT复合材料压缩永久变形的影响。实验结果表明:当BL-MMT的用量为50 phr时,使用过氧化物硫化体系的硫化胶压缩永久变形优于硫磺硫化体系,且随着过氧化物含量的增加,硫化胶的压缩永久变形减小。当过氧化物为1.5 phr时,综合性能较好。无机填料填充NBR/BL-MMT(100/50)复合物,将导致硫化胶的压缩永久变形增大。在添加相同量的无机填料时,填充白炭黑的硫化胶压缩永久变形最大,其次为轻质碳酸钙、重质碳酸钙。     

硫化体系对CM/EPDM共混胶性能的影响

研究了不同硫化体系及过氧化物硫化体系中硫化剂用量对CM/EPDM共混胶性能的影响。结果表明,过氧化物(DCP/S)硫化体系的胶料具有适宜正硫化时间和较好综合物理机械性能;采用RCAD配方优化设计中的均匀设计法进行了实验设计,并根据优选结果绘制了等高线图;在实验范围内,DCP比CAMV的影响显著;当DCP用量为2.8～4份且CAMV用量为3～5份时,共混胶硫化胶具有较高拉伸强度和撕裂强度、较低压缩永久变形和较好耐磨性能。     

聚氨酯/微米CaCO3复合材料的性能研究

对聚氨酯/纳米CaCO3粒子复合材料的性能进行了研究。实验表明:聚氨酯/纳米CaCO3粒子复合材料具有优异的性能,聚氨酯/纳米CaCO3粒子复合材料,其硬度、力学性能和抗冲蚀磨损性能比纯聚氨酯优异;在纳米CaCO3含量为1%时,其硬度、力学性能,抗冲蚀磨损性能最佳。     

反式聚异戊二烯/纳米碳化硅形状记忆复合材料的制备与性能

以反式聚异戊二烯（TPI）为基质,研究了纳米碳化硅用量对碳化硅/TPI形状记忆复合材料硫化特性、物理机械性能、热性能及形状记忆性能的影响。结果表明,随着碳化硅用量的增加,复合材料的焦烧时间和正硫化时间都逐渐缩短;拉伸强度呈现先增大后减小的趋势,硬度逐渐增大;结晶度逐渐降低,从纯TPI的16.5%下降至碳化硅用量20份（质量,下同）时的13.9%;碳化硅用量为10份时复合材料的单向形状记忆性能最好,而其双向形状记忆行为在应力为250 kPa时的形状回复率达到了最大值79.1%。     

端羧基修饰单宁酸/没食子酸环氧树脂复合材料的制备与性能研究

通过A₂+B₃一步法及缩聚反应分别制备生物质超支化聚合物 （CTMTA）和没食子酸环氧树脂（GAER）,采用熔融共混法制备了没食子酸环氧树脂（GAER）/甲基四氢苯酐（MTHPA）/2?甲基咪唑（2?MI）/ 超支化聚合物 （CTMTA）复合材料。利用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、核磁共振仪（¹H?NMR）、差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、力学性能和吸水率等试验,研究了CTMTA 含量对GAER/MTHPA/2?MI复合体系性能的影响。结果表明,CTMTA的加入能提高复合体系的力学性能和吸水率,降低复合体系的固化温度。当CTMTA含量为1.5 %（质量分数,下同）时,GAER/MTHPA/2?MI/CTMTA复合体系的力学性能和吸水率最佳,拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度和吸水率分别比GAER/MTHPA/2?MI体系提高了33 %、37 %、47.6 %和45.5 %。GAER/MTHPA/2?MI/CTMTA复合体系的最佳固化工艺参数为110 ℃/20 min。     

交联硫化体系对PP／POE／EPDM热塑性弹性体性能的影响

采用动态硫化法制备聚丙烯／聚烯烃弹性体／三元乙丙橡胶（PP/POE／EPDM）共混型热塑性弹性体,研究了交联前后不同POE／EPDM并用对比体系力学性能的影响。采用交联剂过氧化二异丙苯（DCP）及DCP／S硫化体系对PP／POE／EPDM体系进行硫化,研究了力学性能的变化。结果表明,EPDM可有效降低材料的硬度和断裂永久变形。助交联剂硫黄（S）对PP／POE／EPDM体系有较好的硫化作用,固定DCP用量为3份,S用量为0．4份时,体系力学性能最佳,交联对体系硬度影响很小。     

二缩水甘油二甘醇胺封端聚氨酯/环氧树脂复合体系的热力学性能研究

以二缩水甘油二甘醇胺(DGDGA)作为端-NCO型聚氨酯(PU)预聚体的封端剂,合成出了具有高反应活性的二缩水甘油二甘醇胺封端的聚氨酯(DGDGAPU)。并用其改性环氧树脂,得到了固化速度匹配、相容性好的聚氨酯/环氧树脂复合体系。采用红外光谱(FT-IR)法对其结构进行表征,采用TG研究其热性能,通过冲击、压缩等方法研究其力学性能,并用SEM分析发现其形成了交联紧密的DGDGAPU/EP网络。结果表明,在加入50%环氧树脂时体系力学性能最佳。