改性白炭黑/氧化石墨烯协同补强天然橡胶的研究

将硅烷偶联剂KH-550改性以及硅烷偶联剂KH-550和K-MEPTS共同改性的白炭黑与氧化石墨烯(GO)复配补强天然橡胶(NR),研究填料与橡胶基体的界面结合方式对胶料性能的影响。结果表明:由硅烷偶联剂KH-550和K-MEPTS共同改性的白炭黑与GO静电组装制得的改性白炭黑-2/GO填充NR得到的胶料具有低的Panye效应和高的结合胶含量,这表明改性白炭黑-2/GO在橡胶基体中的分散性好且与橡胶基体通过共价连接结合紧密;改性白炭黑-2/GO/NR硫化胶滞后损失小,具有低的压缩疲劳温升和高的拉伸强度。     

纳米碳酸钙在橡胶中的应用

分别将纳米碳酸钙与白炭黑、半补强炭黑、沉淀碳酸钙和活性硅粉在NR,SBR,EPDM和NBR中的应用进行了对比试验。结果表明,纳米碳酸钙分别对4种橡胶具有较好补强性能,可提高拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度、弹性和热老化性能,降低低温性能;对非补强性橡胶的补强性能特别明显。     

聚丙烯酸/氧化石墨烯自修复水凝胶的合成及性能

通过改进的Hummers方法成功制备了氧化石墨烯(GO)。以Fe3+为交联剂、丙烯酸(AA)为单体、GO为增强剂,采用原位聚合法制备了聚丙烯酸(PAA)/GO自修复水凝胶。考查了不同GO含量下,PAA/GO自修复水凝胶的溶胀性能,并探讨了GO含量、Fe3+含量和H2O含量对PAA/GO自修复水凝胶力学性能的影响,研究了PAA/GO自修复水凝胶的自修复性能。结果表明,Fe3+含量、GO含量和H2O单体含量分别为0.5 %（摩尔分数）、0.5 %（质量分数,下同）、80 %时,具有最佳力学性能（其拉伸强度为743.5 kPa,断裂伸长率为2940.5 %）;GO含量为0.25 %时,PAA/GO自修复水凝胶的吸水性能最大;PAA/GO自修复水凝胶具有优异的自修复性能。     

氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备与性能

采用己内酰胺（CPL）改性氧化石墨烯（GO）（CPL-GO）,与天然橡胶（NR）复合后通过熔融共混法制备了CPL-GO/NR复合材料。考察了CPL-GO用量对CPL-GO/NR复合材料物理机械性能、界面相互作用和气体阻隔性能的影响。结果表明,CPL改性GO后,X射线衍射层间距增加,片层堆砌更为松散,CPL-GO与水接触角增至91.2°。当CPL-GO的质量分数为2.0%时,CPL-GO/NR复合材料的拉伸强度为26.1 MPa,较纯NR提高了50.9%。随着CPL-GO用量的增加,复合材料的储能模量增加,损耗因子的峰值减小,表明GO经CPL表面改性后与NR复合,增强了两相界面间的相互作用,从而提高了复合材料抵抗变形的能力。在40 ℃下,当CPL-GO的质量分数为3.0%时,CPL-GO/NR复合材料的气体渗透系数较纯NR下降了57.1%。     

石墨烯改性天然橡胶复合材料的性能

采用石墨烯(GO)改性天然橡胶(NR)以提高其热稳定性,同时用硅烷偶联剂处理GO改善其在NR中的分散性,制备了GO/NR复合材料,研究了其物理机械性能、耐热老化性能、耐磨性、热稳定性能及微观形貌。结果表明,当NR用量100份、GO用量0.02份、牌号KH 590的硅烷偶联剂用量2份时,制备的改性GO/NR(KH 590-GO/NR)复合材料热稳定性最好,与NR相比,其热导率提升了4.92倍,热分解温度提升了34.59℃。KH 590-GO/NR复合材料的物理机械性能和耐磨性能最好,与NR相比,其拉伸强度提高了30.94%,扯断伸长率提高了14.28%,磨耗提高了16.64%。KH 590-GO/NR复合材料的相容性和分散性最好。     

改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

通过水溶性2-巯基-1-甲基咪唑（MMI）有机改性（还原）氧化石墨烯（GO）制备MMI改性GO(MMI-GO),同时将抗坏血酸（VC）还原GO(rGO)作为对比试样,通过胶乳共混法制备GO/天然橡胶（NR）复合材料,研究GO用量对复合材料性能的影响。结果表明：MMI成功地改性了GO;随着GO用量的增大,GO/NR复合材料的硬度、撕裂强度和热导率增大;与rGO/NR复合材料相比,MMI-GO/NR复合材料的交联密度增大,GO在NR基体中的分散性良好,硬度和撕裂强度增大以及导热性能改善。     

改性氧化石墨烯对不同橡胶硫化胶性能的影响

采用聚乙烯吡咯烷酮对氧化石墨烯（GO）进行改性,制备了改性氧化石墨烯（PGO）,研究了PGO对天然橡胶（NR）、羧基丁腈橡胶（XNBR）及丁苯橡胶（SBR）硫化胶性能的影响。结果表明,PGO在NR、XNBR和SBR中均能较好地分散。当加入3份PGO时,PGO/NR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和导热系数比GO/NR硫化胶分别提高了82.0%、51.1%和6.5%;PGO/XNBR硫化胶的撕裂强度和导热系数比GO/XNBR硫化胶提高了53.8%和25.7%,而对拉伸强度影响不大;PGO/SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和导热系数比GO/SBR硫化胶分别提高了72.0%、24.2%和14.4%。     

氧化石墨烯对绿色轮胎胎面胶用复合材料结构与性能的影响

研究氧化石墨烯（GO）对绿色轮胎胎面胶用复合材料[GO/天然橡胶（NR）/溶聚丁苯橡胶（SSBR）复合材料]微观结构及动静态性能的影响。结果表明：添加适量GO有利于白炭黑在橡胶基体中的分散;随着GO用量的增大,GO/NR/SSBR复合材料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度逐渐增大,当GO用量为4份时GO/NR/SSBR复合材料的物理性能最佳,当GO用量为2份时GO/NR/SSBR复合材料的动态力学性能最佳。     

功能化还原氧化石墨烯/天然橡胶导热复合材料的性能研究

采用2-巯基苯并咪唑(防老剂MB,以下简称MB)对氧化石墨烯(GO)进行还原及功能化,同时与采用抗坏血酸(VC)对GO进行还原对比,分别制得MB还原氧化石墨烯(rGO-MB)和VC还原氧化石墨烯(rGO-VC),并采用胶乳共混法制备rGO-MB/NR和rGO-VC/NR复合材料,对其性能进行研究。结果表明:MB成功还原了GO,MB接枝到了GO上;与rGO-VC/NR复合材料相比,rGO-MB/NR复合材料具有较低的Payne效应和较高的结合胶含量,拉伸强度和导热性能均明显提高。     

氧化石墨烯接枝防老剂的合成及在天然橡胶中的应用

采用防老剂4010 NA中间体(RT)与氯化亚砜处理的氧化石墨烯(GO)反应,制得天然橡胶(NR)/接枝防老剂GO-RT复合材料。结果表明,防老剂GO-RT在NR中的接枝率为10.54%。NR/GO-RT复合材料的力学性能保留率与抗抽提能力均优于采用防老剂4010 NA制备的复合材料。GO-RT在NR中具有优良的抗热氧老化性能是由于其提高了NR的降解活化能,并降低了NR老化过程中的自由基浓度。