沉淀白炭黑表面改性工艺研究

采用正辛醇对沉淀白炭黑进行改性,通过正交实验讨论温度、改性剂用量、改性时间等对沉淀白炭黑活化度、吸油值、沉降体积的影响。通过数据处理,综合分析得出正辛醇改性该沉淀白炭黑的优化工艺条件:改性温度为80℃,改性时间为50 min,每10 g SiO2的改性剂正辛醇用量为40 mL、溶剂甲苯为10 mL、催化剂对甲苯磺酸为2.0 g。在该改性条件下,改性后的沉淀白炭黑产品活化度为91.0%、吸油值为2.80 mL/g、沉降体积为4.10 mL/g。改性白炭黑与胶料的相容性明显提高。     

多相炭黑G10填充半钢轮胎胎面胶性能研究

研究偶联剂Si69用量对多相炭黑G10填充半钢轮胎胎面胶性能的影响，并与炭黑及炭黑/白炭黑并用填充胎面胶性能进行对比。结果表明：与炭黑填充胶料相比，炭黑/白炭黑并用填充胶料的门尼粘度较大，t90延长，t10缩短；与炭黑/白炭黑并用填充胶料相比，多相炭黑G10填充胶料的门尼粘度明显减小，t90缩短，混炼胶的Payne效应明显减弱，硫化胶的拉伸强度增大，阿克隆磨耗量和DIN磨耗量减小，压缩生热明显降低，混炼胶中炭黑分散性明显改善；随着多相炭黑G10填充胶料中偶联剂Si69用量的增大，胶料硫化特性和物理性能变化不大，损耗因子减小，其中偶联剂Si69用量为白炭黑用量8%的胶料生热较低，多相炭黑G10分散效果较好。     

水分散法制备3D打印用PP粉末的可行性

采用水分散法制备选择性激光烧结用聚丙烯(PP)粉末,使用普朗尼克(F108)作为表面活性剂,成功验证了水分散法的可行性。对PP在水中分散效果的若干因素进行了研究,包括表面活性剂的添加量、PP的添加量、成核剂的添加量、PP的熔体流动速率等原料配比因素以及温度、搅拌转速等反应条件的影响。表面活性剂添加量少于10 g则无法得到PP粉末,在表面活性剂添加量为10~60 g范围内,表面活性剂添加量与PP成粉率成正比,表面活性剂添加量为60 g以上时,PP的成粉率变化不大;PP的添加量达到10 g以上时,PP的成粉质量在7 g左右;白炭黑作为成核剂对PP的分散效果影响很大,并且PP的成粉率在白炭黑添加量为0.15 g时达到最大值,为57.6%;PP的熔体流动速率(MFR)与其成粉率成正比,PP的MFR由20 g/(10 min)增加到41.3 g/(10 min)时,PP的成粉率由48.6%增加到56.4%。改变加热温度、降温方式对PP成粉率的影响不大,而搅拌转速对PP分散效果的影响显著,搅拌转速与PP的成粉率成正比,在搅拌转速为1 500 r/min时,PP的成粉率达到最大值,为72.5%。水分散法制备的PP粉末球形度高、表面光滑、流动性好。     

沉淀法白炭黑粉体的疏水改性研究

以甲基含氢硅油为改性剂、二氯甲烷为硅油分散剂,采用干法对沉淀法白炭黑粉体进行表面改性,考察了改性剂用量和分散剂用量对改性效果的影响,并通过正交试验优化了工艺条件。试验结果表明,改性后沉淀法生产的白炭黑疏水性明显提高。其最佳工艺条件为:取8 g未改性的沉淀法白炭黑、甲基含氢硅油用量0.6 g、硅油分散剂用量2.4 g、恒温温度120℃、恒温成膜时间30 min,改性产物活化度达到96%以上。由红外光谱分析可知甲基含氢硅油成功键合到白炭黑表面,通过白炭黑疏水性试验及白炭黑粉体在水—油体系中的分散试验,结果证实改性后的白炭黑具有良好的疏水亲油性。     

O/W型抗紫外纳米乳液的制备及其性能研究

选用非离子型表面活性剂Span-80和Tween-40为乳化剂,以环己烷为油相,采用反相乳化法,制备具有抗紫外效果的高分散纳米乳液。通过测定乳液的平均粒径和稳定性能,研究了乳化剂的组成,分散相体积分数,乳化剂用量和乳化温度等因素对乳液体系稳定性的影响,探索该乳液制备的最佳条件。结果表明,以Span80和Tween40按质量比1∶1作为乳化剂,乳化剂用量为4%,分散相体积分数10%,乳化温度为55℃,10 000 r/min下乳化10 min,可获得平均粒径在150 nm以下的乳液,且具有较好的稳定性及抗紫外线性能。     

O/W型抗紫外纳米乳液的制备及其性能研究

选用非离子型表面活性剂Span-80和Tween-40为乳化剂,以环己烷为油相,采用反相乳化法,制备具有抗紫外效果的高分散纳米乳液。通过测定乳液的平均粒径和稳定性能,研究了乳化剂的组成,分散相体积分数,乳化剂用量和乳化温度等因素对乳液体系稳定性的影响,探索该乳液制备的最佳条件。结果表明,以Span80和Tween40按质量比1∶1作为乳化剂,乳化剂用量为4%,分散相体积分数10%,乳化温度为55℃,10 000 r/min下乳化10 min,可获得平均粒径在150 nm以下的乳液,且具有较好的稳定性及抗紫外线性能。     

TPU/EVA共混物混炼工艺的研究

采用转矩硫化仪考察填料种类和用量、混炼初始温度、混炼时间和转子转速对热塑性聚氨酯（TPU）/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）共混物性能的影响。结果表明,与炭黑填充TPU/EVA共混物相比,白炭黑填充胶料的混炼效果和拉伸性能较好,白炭黑最佳用量为30份;TPU/EVA共混物的优化混炼条件为：混炼初始温度160℃,混炼时间10～15min,转子转速45r·min^-1。     

造纸用阳离子分散松香胶的制备

对低速常压逆转乳化法制备造纸用阳离子分散松香乳液的条件进行探讨,并对所得的产品性能及施胶效果进行测定。最适宜的乳化条件为:乳化剂用量为松香用量的10%、助乳化剂用量为松香用量的25%,乳化温度为150~160℃、转相温度为100℃;在乳液制备初期搅拌速度为150~200r/min为宜,加入热水后搅拌速度为2000r/min,转相后搅拌速度为100r/min。施胶度(cobb值)为23·45g/m2。     

炭黑与白炭黑补强溴化丁基橡胶性能对比

采用RPA2000橡胶加工分析仪对炭黑N660和白炭黑1165分别填充的溴化丁基橡胶(BIIR)混炼胶进行了不同温度下的应变扫描分析。结果表明,2种BIIR胶料的门尼粘度值均随填料用量的增大而增大;在相同用量条件下,白炭黑胶料的门尼粘度值高于炭黑胶料;炭黑胶料的应变与温度依赖性均比白炭黑胶料的强,白炭黑在胶料中的分散好于炭黑,且与BIIR橡胶的相互作用较强;相同硫化体系下,白炭黑胶料的焦烧时间(t10)略长,正硫化时间(t90)明显长于炭黑胶料,最低扭矩和最高扭矩均显著高于炭黑胶料,但硫化胶总体力学性能不如炭黑N660填充的硫化胶。     

气相法白炭黑补强加成型RTV硅橡胶的研究

采用气相法白炭黑作补强剂填充加成型RTV硅橡胶,研究了白炭黑含量对硅橡胶黏度、力学性能、介电性能以及硫化时间的影响,并通过SEM考察了白炭黑在硅橡胶中的分散效果.结果表明,白炭黑能显著地增强硅橡胶的力学性能,当白炭黑用量为5%时,硅橡胶的拉伸强度提高了近4倍,其综合力学性能达到最佳,同时能使硅橡胶具有更低的介电常数,且介电损耗变化不大.     

磷肥副产硅胶的粒径分析条件选择

利用激光粒度分析仪(湿法)对磷肥副产硅胶进行粒径测定研究,主要考察了几种不同类型表面活性剂及其添加量、遮光率(样品浓度)、循环速率(搅拌速率)和超声时间(分散时间)等因素的影响,采用响应曲面法,建立遮光率的回归模型,优化得到最适宜分散效果的条件。结果表明,磷肥副产硅胶粒径分析的测定条件为:分散剂为三聚磷酸钠,添加量为4滴,遮光率为30%,循环速率为1 200 r/min,超声时间为3 min。该方法简捷、快速、准确度高且重现性好。     

Effect of adding different silane coupling agents on metal friction and wear in mixing process

The function of silane coupling agent in rubber mixing field is to combine inorganic matrix with rubber organic matrix. Silica is commonly used in the rubber mixing field to strengthen rubber. The size and amount of silica aggregates in the mixing process are important factors affecting the wear of the mixing chamber. The wear of the mixing chamber would lead to a increasing gap between the mixer chamber and the rotor, which caused the mixing efficiency reducing. It also affected the dispersion effect, then affected the mechanical and physical properties of the vulcanized rubber. In this paper, the effects of rubber compound on metal friction and wear were studied by using four silane coupling agents commonly used in rubber mixing field. The experiment was carried out at 15°C, and the attention should be paid to drying during sample preparation to avoid the deviation of the experiment caused by hydrolysis of silane coupling agent. The results showed that silanization reaction occured between silica and silane coupling agent in the mixing process. The mixing temperature was usually maintained at 145 to 155°C for 1 min in the mixer, and the silanization reaction rate was the fastest during this time. We took this rubber compound as the research object and studied the friction and wear of the rubber compound on the mixing chamber in the mixing process. The products of the silylation reaction are alcohol and water. This paper studies the corrosion and abrasion of the mixing chamber by water at high temperatures. In the mixing process, abrasive wear was the main wear form, but the corrosion wear caused by high temperature steam still occupied a large proportion.     

通过廉价硅源制备二氧化硅微球及其粒径控制

将廉价的硅酸钠作为硅源生产二氧化硅微球有着重要的意义。以硅酸钠为硅源,聚乙二醇（PEG）为结构导向剂,在超声波辅助下,成功合成出高分散的二氧化硅微球。探索了PEG及超声波对产物形貌的影响,讨论了反应温度、pH、PEG相对分子质量与产物粒径的关系。结果表明,PEG能够引导产物成球,超声波可以提高产物的分散性,升高温度及pH会降低产物粒径,增加PEG的相对分子质量会提升产物粒径。当控制温度为40 ℃、pH为3.5、聚乙二醇相对分子质量为2 000时,所得的产品分散性较好,粒径为6.34 μm。     

SiO2/丁酮分散液的制备及其在环氧复合材料中的应用

通过机械球磨与偶联剂表面处理结合,制备得到高浓度含量、低黏度、分散稳定的SiO2/丁酮分散液。将分散液与环氧树脂混合、固化,制备得到环氧树脂/SiO2复合材料。研究了偶联剂GPTMS对SiO2/丁酮分散液的分散性能的影响。研究表明:加入质量分数为1%的偶联剂GPTMS,极大地提高了SiO2/丁酮分散液的分散性能及环氧树脂/SiO2复合材料的界面粘接性能。高含量SiO2的加入有效降低了复合材料的热膨胀系数,材料的玻璃化转变温度也有了一定的提高。     

A comparison of the effects of traditional and wet mixing processes of rubber on metal friction and wear

Prolonged operations of mixers cause wear of mixer rotors and chamber walls and affect the clearances between the rotors and chamber walls, which reduce the mixing effect, weaken the dispersion of the packing, and affect the quality of rubber products. In this study, the effects of traditional mixing and wet mixing on the friction and wear of the chamber, and the properties of rubber were compared by using 60 phr of a silica natural rubber formulation system. The results show that a silanization reaction occurs between silica and the silane coupling agent during the mixing process and that the reaction rate is fastest when the temperature of the mixing chamber is maintained between 145 and 155°C for 1 min during the mixing process. The products of silanization reaction are ethanol and water; the water vapor that forms at high temperatures corrodes the mixing chamber of the internal mixer and aggravates wear and tear. Due to the high dispersion of silica during wet mixing, the silanization reaction is more complete and water vapor is produced at a high temperature. Hence, the rubber compound obtained by wet mixing has more significant wear on the mixing chamber.     

PVC增塑糊黏度及其经时变化的影响因素

研究了DOP加料方式和加料量、搅拌时间、搅拌速度、搅拌形式、配料温度、配料量、存放温度、测试容器等因素对PVC增塑糊黏度及其经时变化的影响。根据试验结果,建议PVC增塑糊的配制方式为:采用分散盘式搅拌方式,搅拌速度≥1000 r/min,配料与贮存温度为20~30℃,配料罐配备冷却夹套,DOP的加料方式为2次加入。     

水性纳米二氧化钛浆料的研制

研制了一种纳米TiO2水性浆料。研究了钛酸酯偶联剂、分散剂、pH、有机膨润土以及分散方法对浆料稳定性的影响。获得了最佳配方:0.12%钛酸酯偶联剂B,0.5%分散剂3275,pH=11,0.5%有机膨润土,分散方法为高速剪切30min 砂磨10h 超声波分散30min。获得了稳定性可达到3个月以上的水性纳米TiO2浆料。紫外加速老化试验表明,当纳米TiO2浆料占清漆的3%时,经过1000h的加速老化实验后,清漆不变色。     

钛白初品在水溶剂中的分散性应用研究

分析了钛白粉体在水中的分散机理,用重力沉降法研究了钛白粉体在水溶液中pH、粉体粒度分布、分散剂种类、分散剂加入数量等因素对钛白粉水分散性的影响。调节钛白浆料的pH在7.0以下,7.0~7.9,8.0~9.0,9.1~11.0,11.0以上这5个范围,得到分散性较好的pH范围在8.0~11.0。通过研究3种钛白粉体粒度对分散性的影响,发现粒度越小,分散性越好。通过研究分散剂六偏磷酸钠、铝酸钠、三羟甲基丙烷、无水乙醇、六偏磷酸钠+聚乙二醇(按体积比为1∶1)、六偏磷酸钠+无水乙醇(按体积比为1∶1)等6种分散剂的分散效果以及最佳分散剂的加入量,得出六偏磷酸钠+无水乙醇(按体积比为1∶1)的分散性最好,其最佳加入量为0.5%(质量分数)。     

纳米氧化镁在丙二醇中的分散及稳定性研究*

通过吸光度和沉降实验研究了超声时间对纳米氧化镁在丙二醇中分散性能的影响,并用偶联剂对纳米氧化镁进行表面改性。结果表明：当分散剂聚乙二醇用量为1%（质量分数）、超声时间为10 min时,纳米氧化镁在丙二醇中的分散效果最佳。纳米氧化镁表面改性最佳工艺条件：铝酸酯偶联剂用量为8%（质量分数）,改性时间为2 h,球磨转速为900 r/min。改性后纳米氧化镁较未改性纳米氧化镁在丙二醇中的分散性及稳定性更好。     

水性纳米掺锑二氧化锡(ATO)浆料的研制

采用硅烷偶联剂对纳米掺锑二氧化锡(ATO)粒子表面进行化学改性,以分散剂对其进行物理包覆,调节分散工艺、体系黏度和pH,获得了稳定性可达到两个月以上的水性纳米ATO浆料.傅立叶红外光谱分析表明,硅烷偶联剂可以有效地包裹在纳米粒子表面.当采用硅烷偶联剂KH570,其用量为纳米ATO粒子质量的1.5%时,包覆效果最好;选用嵌段型分散剂3275,其用量为体系质量的0.2%时,分散效果最好;当体系黏度大于88 mPa·s和pH=10时,浆料稳定性最好.透射电子显微镜观测表明,纳米ATO粒子获得了良好分散.