超细绢云母增强双组分室温硫化硅橡胶的性能研究

以天然绢云母矿物为原料,经过超细粉碎,γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰处理等工艺方法对其进行深加工得到粒径1μm的超细绢云母粉体,然后通过溶液聚合方法制备出具有优良性能的超细绢云母增强双组分室温硫化硅橡胶复合材料。用SEM对其微观形貌进行了表征和分析,结果证明经偶联剂表面修饰处理的超细绢云母在硅橡胶基体中有较好的分散。红外光谱分析表明硅烷偶联剂与绢云母表面羟基以氢键形式相互作用。力学性能测试结果表明:当绢云母用量为10phr时硅橡胶的拉伸强度最好,达到1.86MPa。TG测试结果表明:超细绢云母可显著提高硅橡胶的热稳定性能,硅橡胶的耐热性能随着绢云母用量的增加而增大。此外,用Kraus方程对超细绢云母与硅橡胶间的相互作用进行了考察,结果显示经表面修饰处理的超细绢云母与硅橡胶之间存在着相互作用。     

超声波辅助乳液聚合制备绢云母/PS复合粒子

首先将绢云母用偶联剂KH570进行包覆处理,然后利用超声波的辅助乳化作用,乳液聚合法制备了绢云母/聚苯乙烯(PS)复合粒子。采用正交实验法研究KH570包覆绢云母的优选工艺条件,并对复合粒子的微观结构进行了表征。结果表明,在超声时间为0.5 h,m(绢云母)∶m(KH570)为100∶10,反应温度为60℃,反应时间为4 h的条件下,KH570对绢云母的包覆率较高;红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)结果表明,聚苯乙烯与绢云母间形成化学键合;扫描电镜(SEM)照片显示,聚苯乙烯在绢云母表面形成粒径约为200 nm的微粒。     

纳米二氧化钛／绢云母复合材料紫外屏蔽及光催化性能研究

通过液相沉积法将TiCl4水解沉淀到绢云母表面，制备得到纳米TiO2／绢云母复合材料，并用XRD、SEM和分光光度计对其进行了结构和性能的研究。研究表明，纳米TiO2／绢云母复合材料的紫外屏蔽性能明显好于白云母，也优于纯绢云母粉；同时它还具有很好的光催化性能，在弱紫外光（20W）下，其对次甲基蓝（20mg／L）的降解率4h达到了96．68％。     

改性绢云母/丁腈橡胶-聚氯乙烯发泡复合材料的制备与隔声性能

以丁腈橡胶(NBR)和聚氯乙烯(PVC)为基体材料,以硅烷偶联剂KH550表面改性的绢云母作为填料,采用模压发泡法制备了改性绢云母/NBR-PVC发泡复合材料。通过傅里叶变换红外光谱、荧光显微镜、万能材料试验机和声学阻抗管探究了表面改性作用和改性绢云母含量对泡孔结构、力学性能和隔声性能等的影响。研究结果表明,硅烷偶联剂KH550通过Si-O-Si键链接实现了绢云母的表面改性。表面改性作用使得材料的泡孔均匀性、力学性能和隔声性能都有所提升,当改性绢云母的质量分数为18.99%时,发泡复合材料的隔声性能达到最佳,刚度控制区和质量控制区的平均隔声量分别达到了27.37 dB和23.76 dB。     

基体诱导法制备碳纳米管/云母复合导电粉

基体诱导法制备碳纳米管(CNT)/云母复合导电粉, 即用聚乙烯醇(PVA)或聚丙烯酰胺(PAM)对云母进行处理, 将处理后的云母与CNT分散液混合, 使CNT吸附在云母表面. 测试复合导电粉的体积电阻率(ρ)发现, CNT含量为1.0wt%时, CNT/云母的ρ为2.0×10⁴Ω·cm, 而用PVA修饰的云母制备CNT/云母, 体积电阻率达到86.6Ω·cm. 运用XPS、SEM对复合导电粉进行表征. 结果表明当云母表面经PVA修饰后, 能改善CNT在其表面的吸附和分散, 使CNT/云母的体积电阻率明显降低.     

多壁碳纳米管改性氰酸酯/环氧树脂基纳米复合材料的力学性能

用强酸氧化法与等离子体镀膜法分别对原始多壁碳纳米管(MWCNTs)进行表面修饰,制备了MWCNTs改性氰酸酯/环氧树脂基纳米复合材料。对复合材料的断裂面进行SEM分析,研究了表面处理方法对复合材料室温及低温力学性能的影响。结果表明,经等离子体镀膜表面修饰后的MWCNT在基体中分散更为均匀,与基体的界面结合力更强。经等离子体镀膜表面改性后的MWCNTs复合材料,当MWCNTs质量分数为0.3%时,其室温及低温拉伸强度、弹性模量和冲击强度较纯氰酸酯/环氧树脂基体均有不同程度的提高。     

硅橡胶基硅藻土复合材料压缩性能研究

采用钛酸脂偶联剂活化硅藻土颗粒表面并探讨其活化机理,制备了甲基乙烯基硅橡胶/硅藻土复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)对硅藻土表面和复合材料断口进行表征。研究了纯硅橡胶和复合材料的压缩性能,初步分析了压缩变形机理。结果显示,活化后硅藻土的平均活化度为98%,硅藻土含量为30%时复合材料的压缩变形回弹量最大。     

硅烷偶联剂改性绢云母及其在天然橡胶中的应用

为了提高绢云母改性效果及工业应用价值,采用硅烷偶联剂KH-550对绢云母粉体进行改性,并对工艺条件进行研究;通过润湿接触角、水杨醛-乙醇显色、红外光谱、橡胶制品力学性能和扫描电镜等分析和表征KH-550对绢云母粉体的改性效果。结果表明,改性绢云母最适宜条件为KH-550质量分数为1.6%,温度100℃;改性后,KH-550以化学键合作用为主附着于绢云母表面;以改性绢云母作橡胶填料,能改善橡胶制品的力学性能,KH-550改性绢云母因其片状晶形和特殊表面性质适合作硫化橡胶的补强填料。     

短玻璃纤维/硅橡胶发泡复合材料的制备及表征

表面改性的短玻璃纤维和硅橡胶共混发泡制备出短玻璃纤维/硅橡胶发泡复合材料,对其力学性能、热性能和结构进行测试。结果表明:当加入长为6mm的短纤维3g(7.5份)时,复合材料的拉伸强度增加155%,达到0.78MPa。沿着纤维取向上的拉伸强度相对于垂直纤维横向增加130%,断后伸长率增加790%;热稳定性提高;结构测试表明复合材料的泡孔孔径平均为0.3mm,呈闭孔且分布稀少,泡孔绕纤维生成;扫描电镜(SEM)显示处理后的纤维与硅橡胶界面处相容性提高。     

纳米功能化石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备与表征

用KH-550对氧化石墨进行改性, 再对其进行还原, 获得功能化石墨烯(FG), 未经干燥的FG经超声处理后可以稳定分散在质量比9∶1的丙酮/水混合液中; 在高速搅拌和超声分散条件下, 将FG分散液分散到室温硫化(RTV)硅橡胶中, 固化后得到纳米FG(nano-FG)/RTV硅橡胶复合材料。采用FTIR、TEM、SEM、XRD和DSC分析了FG及复合材料的结构和形貌。结果表明: KH-550连接到石墨烯片层表面上, 使其片层起皱、折叠, 部分发生了剥离, 层间距增大到3.46 ; FG经过超声处理后剥离成透明至半透明的片层; nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的断面结构为褶皱结构, 不同于纯硅橡胶, 也未出现微观相分离; 与硅橡胶相比, 复合材料的T_g、T_m和结晶度均有所提高。复合材料的力学性能测试结果表明, nano-FG对RTV硅橡胶具有明显的补强效果, 当nano-FG质量分数为0.5 %时, nano-FG/RTV硅橡胶复合材料的拉伸强度比纯RTV硅橡胶提高了一倍多, 达到了0.43 MPa; 断裂伸长率也提高了52%, 达到了265%。      

疏水性白炭黑在硅橡胶海绵中的应用研究

研究了表面疏水处理对白炭黑在硅橡胶及其海绵材料中的分散效果及其增强作用的影响.研究表明:表面疏水处理改善了白炭黑在硅橡胶中的分散均匀性,提高了胶料的可塑性,有利于胶料发泡,使硅橡胶海绵的表现密度降低;而表观密度降低导致硅橡胶海绵的硬度、拉伸强度、延伸率、压缩应力松弛减小.     

低压缩永久变形导电炭黑/硅橡胶复合材料的制备与性能

为获得一种低压缩、永久变形及高回弹的导电屏蔽硅橡胶密封材料,以经偶联剂表面处理的炭黑作补强剂及导电填料,乙烯基硅橡胶生胶作基料,制备出一种导电炭黑/硅橡胶复合材料。研究了不同炭黑含量的导电炭黑/硅橡胶复合材料的力学性能、弹性、分散性以及电性能,采用SEM观察了炭黑在硅橡胶基体中的分布形貌,分析了导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电机制及屏蔽机制。结果表明:随着炭黑含量的增加,导电炭黑/硅橡胶复合材料的Shore A硬度由31增至70;拉伸强度先由3.31 MPa增至5.28 MPa,而后趋于稳定;拉断伸长率先由198%增至297%,然后再减小至210%;恒定压缩永久变形量先减小后增大,瞬间回弹率逐渐减小;由于"炭黑簇"的形成及导电通路的完善,导电炭黑/硅橡胶复合材料的导电性能及屏蔽效能增强。     

不饱和羧酸盐对硅橡胶/EPDM并用胶结构与性能的影响

探索了2种不饱和羧酸盐对硅橡胶/三元乙丙橡胶并用胶结构与性能的影响,并与EVA树脂的补强效果进行了比较。实验结果发现,在甲基丙烯酸镁用量较少时,并用胶仍基本保持原有的交联结构,定伸应力升高,强度和伸长率提高;在大用量下,由于不饱和镁盐的就地聚合微米粒子的生成,使并用胶的交联和补强结构发生了变化,橡胶定伸应力、硬度和刚性大幅提高,但伸长率显著降低。甲基丙烯酸锌盐与镁盐相比,定伸应力更高,抗张强度和伸长率略低。EVA树脂的引入使并用胶的定伸应力轻微增大,拉伸强度和伸长率提高,扯断永久变形有所增大。     

纳米有机蛭石/天然橡胶复合材料的制备及性能

以十六烷基三甲基溴化铵为插层剂, 用球磨法对蛭石进行了快速有机插层, 用过熔融共混法制备出纳米有机蛭石/ 天然橡胶复合材料。用XRD、SEM、TEM 对其微观结构进行了表征与分析, 证明蛭石以纳米片层分散在天然橡胶基体中。力学性能测试表明: 复合材料拉伸强度、扯断伸长率、300 %定伸强度、邵氏A 硬度、撕裂强度得到明显的改善。DMA、DSC 测试表明: 复合材料的模量具有明显的提高, 而玻璃化转变温度无明显变化。可见有机插层蛭石对天然橡胶的综合性能具有较明显的改善作用。      

Mechanical properties, fire performance and thermal stability of magnesium hydroxide sulfate hydrate whiskers flame retardant silicone rubber

Halogen-free flame retardant silicone rubber (SR) composites, using magnesium hydroxide sulfate hydrate (MHSH) whiskers as flame retardant have been prepared by a two-roll mill. Moreover, microencapsulated red phosphorus (MRP) was used as a synergist. Mechanical tests were performed to determine the tensile strength, elongation at break, and shore hardness of the composites. The morphology of fracture surface was observed by environmental scanning electron microscopy (ESEM). The results showed MHSH slightly reduced the tensile strength of the composites, but had obvious influence on the elongation at break. Meanwhile, Shore A hardness presented uptrend with increasing MHSH content. The addition of vinyl silicone fluid (VSF) could improve the compatibility of the MHSH whiskers in SR matrix, and therefore improved the mechanical properties of composites. The flammability properties of composites were investigated by limited oxygen index (LOI), UL-94 tests, and cone calorimetry experiments. It is found that MHSH whiskers can effectively improve the flame retardancy of SR composites due to the endothermic degradation of MHSH whiskers accompanied with the release of water vapor, and the formation of fibrous magnesia acting as a barrier layer. The incorporation of MRP in SR/MHSH whiskers system had a synergic fire retardant effect in the condensed and gas phase. In addition, thermogravimetric analysis (TGA) indicated the presence of MRP enhanced thermal stability of the SR/MHSH composites at higher temperature range, and remarkably promoted char residue yield.     

Einfluss einer praxisüblichen Härtetoleranz auf die thermo-mechanischen und schwingungsisolierenden Eigenschaften eines Acrylnitril-Butadien-Elastomers

The Shore hardness is still used as a characteristic property for elastomers. Rubber compounds with a hardness of 60 Shore A are often used for vibration insulation elements. The hardness of pneumatic seals lies in the range of 80 Shore A, and for hydraulics it is around 95 Shore A. The hardness of a rubber compound is fine-tuned by the filler content. With increasing filler content, usually carbon black, the hardness and thus the stiffness of the rubber compound increases. Industrial rubber manufacturers often accept a tolerance within ±3 Shore A. This value practically seems low and is therefore often accepted by the end-users. The effect of this tolerance on the application properties is investigated on the example of an acrylonitrile-butadiene rubber compound with a Shore hardness of 60 Shore A and samples with hardness of plus and minus 3 Shore A. Results of tensile tests and dynamic mechanical thermal analysis show that even such small deviation from the nominal value has a significant influence on material stiffness and damping performance over the entire application temperature range. Vibration tests by means of a shaker up to 700 Hz also prove a large variation in vibration transmission behaviour of a vibration de-coupler due to the rubber compound tolerance.     

疏水性白炭黑增强硅橡胶的工艺及力学性能研究

研究了疏水性白碳黑增强硅橡胶的混炼时间、可塑性、硫化性、力学性能.研究结果表明,采用疏水性白炭黑增强硅橡胶,缩短了胶料的混炼时间,降低了硫化胶的硬度和拉伸强度,提高了硫化胶的延伸率.     

纳米二氧化钛对质子辐照下MQ增强硅橡胶力学性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米二氧化钛对100 keV和150 keV能量质子辐照下MQ增强加成型硅橡胶力学性能的影响。试验结果表明,质子辐照后,未添加纳米粒子的硅橡胶表面颜色明显加深,同时出现不同程度的老化龟裂裂纹,裂纹数量和深度随辐照能量和剂量的增加而增加;硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低。添加纳米二氧化钛的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同能量、剂量的质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度均减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗质子辐照性能。     

聚丙烯酸铅/三元乙丙橡胶复合材料的制备及辐射防护性能

采用氧化铅(Pb O)与丙烯酸(HAA)经偶氮二异丁腈引发合成聚丙烯酸铅,以过氧化物为硫化体系制备了聚丙烯酸铅/三元乙丙橡胶复合材料,采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射谱仪和扫描电镜对其结构进行了分析。利用材料万能试验机测量了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,用邵氏硬度计测量了硬度,以及高纯锗伽马能谱仪测量了屏蔽性能。结果表明,复合材料的拉伸强度和硬度随着聚丙烯酸铅粉体含量的增加而增加;断裂伸长率随着聚丙烯酸铅粉体含量的增加而降低。复合材料对于γ射线的质量衰减系数,随着聚丙烯酸铅粉体含量的增加而提高。