稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR的硫化动力学模型

采用液相化学沉积法和凝聚共沉法制备稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR[P(NR/HAF.Dy)],在分析P(NR/HAF-Dy)硫化曲线的基础上,建立了不同稀土铺用量下胶料在硫化延迟阶段、硫化及硫化返原阶段的动力学模型.采用该动力学模型计算得到的拟合值与实测值吻合较好,说明该模型可以用来很好地模拟P(NR/HAF-Dy)在各个硫化温度下的硫化反应过程.     

炭黑填充型粉末天然橡胶的密炼机塑炼特性研究

采用实验室微型密炼机（Brabender转矩流变仪）研究了炭黑填充型粉末天然橡胶[P（NR/HAF）]的密炼机塑炼/混炼性能,即塑炼时间、塑炼温度和转速等基本工艺参数对胶料门尼粘度的影响。与传统的块状天然橡胶/炭黑（NR/HAF）的密炼机混炼相比,P（NR/HAF）在密炼机混炼时具有较高的混炼温升和较快的升温速率,使得胶料在较高的温度下被塑炼,从而表现出与传统的NR/HAF不同的密炼机混炼特性,其最佳塑炼温度有所降低。通过逐步回归分析建立的“门尼粘度-塑炼条件”模型可以较好地拟合和预测不同塑炼条件下P（NR/HAF）密炼机塑炼后胶料的门尼粘度。     

稀土掺杂炭黑填充型粉末天然橡胶（I）制备与粒径分布

利用稀土（Ln）可与有机高分子化合物发生作用的性质。用稀土盐和炭黑以液相化学沉积法制备了稀土化合物掺杂炭黑（HAF—Ln）,以增加炭黑粒子的表面活性,并将其与天然胶乳（NRL）共混,采用凝聚共沉法制备稀土掺杂炭黑填充型粉末天然橡胶[P（NR／HAF—Ln）]。透射电镜（TEM）、傅立叶转换红外光谱（FTIR）、等离子发射光谱（ICP）分析表明,稀土可全部沉积到炭黑粒子表面;稀土可有效减少炭黑粒子的团聚,促进炭黑在水中的稳定分散。稀土的加入可提高NR胶乳与乳化炭黑构成的粉末体系的成粉率。     

混炼条件对HAF填充型粉末SBR混炼性能的影响

采用Brabender转矩流变仪研究高耐磨炭黑 (HAF)填充型粉末SBR [P(SBR/HAF) ]和块状SBR (SBR/HAF)在较宽的混炼条件范围内 (转速 40～ 80r·min- 1 ,循环油温 5 0～ 10 0℃ )于密炼机中混炼的流变特性 ,讨论了混炼条件对胶料混炼流变性能的影响。结果表明 ,在试验的转子转速和循环油温范围内 ,P(SBR/HAF)比SBR/HAF表现出较高的表观剪切粘度 ,其对混炼时间的依赖性为SBR/HAF的 5 0 %～ 70 % ,但两者对转子转速和循环油温的敏感性相近     

稀土掺杂炭黑填充型粉末天然橡胶(Ⅰ)制备与粒径分布

利用稀土(Ln)可与有机高分子化合物发生作用的性质,用稀土盐和炭黑以液相化学沉积法制备了稀土化合物掺杂炭黑(HAF-Ln),以增加发黑粒子的表面活性,并将其与天然胶乳(NRL)共混,采用凝聚共沉法制备稀土掺杂炭黑填充型粉末天然橡胶[P(NR/HAF-Ln)].透射电镜(TEM)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)、等离子发射光谱(ICP)分析表明.稀土可全部沉积到炭黑粒子表面;稀土可有效减少炭黑粒子的团聚,促进炭黑在水中的稳定分散.稀土的加入可提高NR胶乳与乳化炭黑构成的粉末体系的成粉率.     

稀土掺杂炭黑填充型粉末天然橡胶（Ⅱ）微观结构与成粉机理

采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对稀土镝掺杂炭黑填充型粉末天然橡胶EP（NR／HAF—Dy）]颗粒进行表面和截面微观分析,发现稀土镝掺杂炭黑（HAF—Dy）已在橡胶基体中形成良好分散,其平均分散粒径达到50～200nm。在此基础上,结合P（NR／HAF—Ln）的制备工艺,提出了P（NR／HAF—Dy）的成粉机理模型,认为在水相中良好分散的HAF—Dy与NR乳胶粒结合所形成的NR／炭黑凝胶网络粒子是构成P（NR／HAF—Dy）的基本单元,这也是HAF—Dy能在NR中形成纳米级分散的主要原因。     

P(SBR/NR/HAF)并用胶的性能

在SBR胶乳／NR胶乳共混的基础上，采用凝聚共沉法制备高耐磨炭黑（HAF）填充型粉末丁苯橡胶／天然橡胶并用胶[P(SBR/NR/HAF)]。研究了SBR／NR并用比、制备工艺等对P（SBR／NR／HAF）并用胶的混沌流变性能和物理机械性能的影响，并与块状SBR／NR／HAF并用胶进行了比较。研究表明，与SBR／NR／HAF相比，P（SBR／NR／HAF）的表观剪切粘度在SBR用量小于50份时对混炼时间的依赖性较低，而在SBR用量大于50份后对混炼时间具有更高的依赖性；P（SBR／NR／HAF)硫化胶 拉伸强度在整个并用范围内对SBR／NR并和比不敏感；采用胶乳预混合的工艺制备的P（SBR／NR／HAF）具有较好的物理机械性能。     

掺杂氧化钐的炭黑用量对粉末天然橡胶性能的影响

高耐磨炉黑(HAF)填充型粉末天然橡胶(NR)[P(NR/HAF)]硫化胶的缺点是300%定伸应力低,因此,采用Sm2O3掺杂HAF(HAF-Sm),用凝聚共沉法制备了掺杂Sm2O3的HAF填充型粉末天然橡胶(NR)[P(NR/HAF-Sm)],研究了其硫化胶的力学性能与Sm2O3及HAF用量之间的关系。结果表明:在炭黑用量为10~100份,当炭黑用量相同、Sm2O3的质量分数为HAF的3%时,其P(NR/HAF-Sm)硫化胶的300%定伸应力显著高于P(NR/HAF)硫化胶,而与块状NR(MNR)/HAF机械混炼胶料硫化胶的相近;其拉伸强度、100%定伸应力和撕裂强度明显高于P(NR/HAF)及MNR/HAF硫化胶。这说明适量的Sm2O3掺杂HAF可显著提高炭黑填充型粉末NR硫化胶的300%定伸应力及其他力学性能。     

高耐磨炭黑填充型粉末NR研究(Ⅲ)硫化胶的物理机械性能

研究了高耐磨炭黑(N330)填充型粉末天然橡胶[P(NR/N330)]硫化胶的物理机械性能.结果发现炭黑乳化剂、炭黑、操作油和包覆剂的用量及玻璃化转变温度对P(NR/N330)硫化胶的物理机械性能的影响比较明显.在适宜的粉末化条件下制备的P(NR/N330),其硫化胶的物理机械性能优于天然胶乳与炭黑的简单共沉胶(ENR/N330),而300%定伸应力则低于块状NR/N330机械混炼胶(MNR/N330).P(NR/N330)硫化胶拉伸断面形貌的SEM分析表明,包覆剂在用量为15份时,与NR基体形成互锁结构;DSC分析表明,二者部分相容,因此硫化胶具有较好的物理机械性能.     

稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR的硫化特性和硫化机理研究

采用液相化学沉积法和凝聚共沉法制备稀土镝掺杂炭黑填充型粉末NR[P(NR/HAF-Dy)],研究其在氧化锌配合和无氧化锌配合下的硫化特性,并对其硫化机理进行探讨.结果表明,在胶料中添加Dy可以提高胶料交联度,但提高幅度较氧化锌小,说明Dy对硫化反应的活化作用有限,不能代替氧化锌单独作活性剂使用;Dy可以延长焦烧时间,提高硫化速率和交联密度.在对胶料硫化特性和DSC曲线分析的基础上,提出Dy3 -Zn2 双金属活性中心硫化机理模型,认为该活性中心具有较大的位阻效应,延缓了其与S8的反应,并加快了多硫化物的断键速度,从而使P(NR/HAF-Dy)具有较长的t10和较快的硫化速率.