纳米粘土/炭黑/天然橡胶复合材料动态性能的研究

以纳米粘土部分等量替代炭黑填充天然橡胶(NR),制备纳米粘土/炭黑/NR复合材料,研究纳米粘土用量对复合材料动态性能的影响。结果表明:当纳米粘土用量较小时,纳米粘土/炭黑/NR复合材料中填料分散性较好;与炭黑/NR复合材料相比,纳米粘土/炭黑/NR复合材料的滞后损失、动刚度和动静刚度比降低,当纳米粘土用量为2份时,复合材料的动态压缩生热和动静刚度比最低。     

粘土/天然橡胶复合材料的制备与性能研究

采用分散剂多聚脂肪酸盐水杨酰亚胺制备粘土/天然橡胶(NR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:当水杨酰亚胺用量为0.015份、粘土用量为50份、不添加偶联剂或环氧化天然橡胶时,所制得的粘土/NR复合材料具有优异的拉伸性能、抗撕裂性能、耐磨性能以及较低的压缩生热;粘土在NR基体中均匀分散。     

石墨烯和碳纳米管的天然橡胶纳米复合材料性能的研究

采用湿法混炼工艺制备石墨烯/天然橡胶（NR）纳米复合材料和碳纳米管/NR纳米复合材料,研究石墨烯和碳纳米管用量对NR纳米复合材料性能的影响。结果表明：随着石墨烯和碳纳米管用量的增大,NR纳米复合材料的热导率和比热容均先增大后减小;石墨烯/NR纳米复合材料的300%定伸应力先减小后增大,石墨烯用量为2份的石墨烯/NR纳米复合材料的拉断伸长率最大;碳纳米管/NR纳米复合材料的300%定伸应力增大,碳纳米管用量为3份的碳纳米管/NR纳米复合材料的撕裂强度最大。随着温度的升高,石墨烯/NR纳米复合材料的相对介电常数呈先增大后减小的趋势,在110℃时最大;碳纳米管/NR纳米复合材料的相对介电常数呈增大的趋势。     

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。     

改性石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

本研究采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对石墨烯(GE)进行改采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）对石墨烯（GE）进行改性,将得到的改性石墨烯（KH-GE）与天然橡胶（NR）进行混炼制备改性石墨烯/天然橡胶（KH-GE/NR）复合材料。采用傅里叶红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和场发射扫描电镜对改性前后石墨烯结构进行表征,同时研究了KH-GE/NR复合材料的硫化性能、力学性能和导电性能。结果表明：硅烷偶联剂KH-570对GE改性后,增大了GE的层间距,改善了GE在NR基体中的分散;随着KH-GE用量增加,KH-GE/NR复合材料力学性能提高,当KH-GE质量分数为1.0 %时,KH-GE/NR复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为17.57Mpa和645.48%,比未添加KH-GE的复合材料分别提高122%和21%,同时复合材料的体积电阻率最终下降约三个数量级。     

改性石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能

用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对石墨烯(GE)进行改性,将得到的改性石墨烯(KHGE)与天然橡胶(NR)进行混炼制备出改性石墨烯/天然橡胶(KH-GE/NR)复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对改性前后石墨烯的结构进行了表征,考察了KH-GE/NR复合材料的硫化性能、力学性能和导电性能。结果表明:KH-570对GE改性后,增大了GE的层间距,使GE在NR基体中的分散得到了改善;随着KH-GE用量的增加,KH-GE/NR复合材料力学性能提高,当KH-GE质量比(即KH-GE质量占NR质量的百分数,下同]为1.0%时,KH-GE/NR复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为17.57 MPa和645.48%,比未添加KH-GE的复合材料分别提高了122%和21%,当KH-GE质量比为2.5%时,KH-GE/NR复合材料的体积电阻率最终下降约3个数量级。     

粘土/天然橡胶纳米复合材料在矿用轮胎胎面胶中的应用

采用乳液聚合法制备粘土/天然橡胶(NR)纳米复合材料,并对其结构、性能及在矿用全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用进行研究。结果表明:粘土在NR基体中的分散性较好,粘土/NR纳米复合材料的Payne效应较强;与纯炭黑填充NR胶料相比,粘土/NR纳米复合材料的硬度、定伸应力和拉伸强度增大,耐磨性能下降,压缩生热升高,抗切割和抗屈挠裂纹性能提高;成品轮胎的耐久性能达到国家标准要求,抗崩花掉块性能明显提高。     

纳米Fe_3O_4对白炭黑填充NR性能的影响

研究了纳米Fe_3O_4的粒径和用量对白炭黑填充天然橡胶(NR)的加工特性、力学性能及导热性能的影响。结果表明,纳米Fe_3O_4填料添加量越大,混炼胶Payne效应越强,纳米Fe_3O_4粒径越小,Payne效应越明显;纳米Fe_3O_4的添加量为0~12phr时,硫化胶料的力学性能逐渐上升,添加量大于12phr时,力学性能开始下降;粒径为20nm的Fe_3O_4在其添加量为12phr时,胶料的硫化性能达到最优;添加量大于12phr时,其对胶料导热系数的影响更加明显。     

石墨烯/炭黑/三元乙丙橡胶复合材料的制备与性能研究

采用硅烷偶联剂KH570改性氧化石墨烯,并还原制备石墨烯。用机械共混的方法制备石墨烯/炭黑/三元乙丙橡胶复合材料,研究了石墨烯/炭黑/三元乙丙橡胶复合材料的硫化性能、力学性能、磨耗性能以及复合材料的微观结构。结果表明,随着石墨烯的添加量的增加,复合材料拉伸强度逐渐提高,当添加量为1. 5 phr时,拉伸强度的数值达到最高,为21. 3 MPa,提高了约29%。而扯断伸长率则呈相反趋势。     

碳纤维增强天然橡胶复合材料性能研究

本文主要通过碳纤维添加量的不同来研究碳纤维用量对NR/CF(橡胶/碳纤维)复合材料的力学性能、导电性、导热性、加工性能和动态力学性能的影响。研究结果表明,NR/CF复合材料在添加3phr碳纤维时,力学性能最好。在添加15phr时,橡胶试样体积电阻率比未添加碳纤维的降低了3个数量级。导热系数比未添加碳纤维的试样最高提高21.8%。随着碳纤维添加量增多,试样抗湿滑性能和滚动阻力都有所上升。     

氧化石墨烯/氯丁橡胶复合材料的制备及性能研究

通过乳液复合方法制得氧化石墨烯/氯丁橡胶纳米复合材料。研究氧化石墨烯/氯丁橡胶复合材料的硫化特性,力学性能,动态力学性能,耐磨性能。采用扫描电镜研究氧化石墨烯和无机填料在橡胶基体中的分散性。结果表明,氧化石墨烯在氯丁橡胶中具有良好分散性以及改善其他无机填料的分散性,氧化石墨烯的加入可以明显改善加工安全性,提高氯丁橡胶的力学性能,提高氯丁橡胶储能模量及耐磨性。当氧化石墨烯填充量为5phr时,氧化石墨烯/氯丁橡胶的综合性能最佳。     

纳米CaCO3/CPE/EPDM复合材料制备及性能研究

研究了纳米CaCO3增韧CPE/EPDM复合材料的制备方法,探讨了纳米CaCO3、CPE的用量对EPDM对复合材料力学性能、电性能以及热氧老化性能的影响。结果表明:向EPDM添加经不饱和酸处理的纳米CaCO3和CPE后,纳米CaCO3/CPE/EPDM的共混比为10/25/65,DCP用量为3 phr,TAIC用量为1 phr时,可以制得综合性能较好的纳米CaCO3/CPE/EPDM复合材料,拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、体积电阻率比纯EPDM分别提高了60%、20%、20%、15%,而材料的热氧老化性能变化趋势与纯EPDM差异不大。     

PLA/改性MMT复合材料的性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂对蒙脱土(MMT)进行改性,将其填充到聚乳酸(PLA)中,采用熔融插层法制备了PLA/改性MMT复合材料,并研究了复合材料的性能。结果表明:添加MMT可提高复合材料的阻燃性能和耐热性能;添加未改性MMT降低了复合材料的力学性能,当其用量为9 phr时,复合材料的拉伸强度从42.1 MPa降至38.6 MPa,断裂拉伸应变从4.5%降至2.2%,冲击强度从15.2 kJ/m~2降至8.6 kJ/m~2;添加适量(3~5 phr)改性MMT可提高复合材料的力学性能,当其用量为5 phr时,复合材料的拉伸强度和断裂拉伸应变均达最大值,分别为47.2 MPa和10.6%,当其用量为3 phr时,复合材料的冲击强度达最大值,为25.2 kJ/m~2。     

粘土/炭黑/NR纳米复合材料的性能研究

在乳液插层法制备的粘土／NR纳米复合材料中加入炭黑，制得粘土／炭黑／NR纳米复合材料，并对其微观结构和性能进行研究。结果表明，炭黑的加入并没有影响粘土在NR基体中的分散状态，粘士炭黑和在NR基体中均达到纳米级分散；炭黑的加入削弱了粘土所形成填料网络的强度，从而改善了复合材料的加工性能；与粘土／NR纳米复合材料相比，粘土／炭黑／NR纳米复合材料的综合物理性能较好。     

HDPE/PA6/OMMT复合材料的结构及性能研究

采用熔融插层法制备了HDPE／PA6／OMMT纳米复合材料，用XRD、TEM和SEM对复合材料进行了表征。测试表明，聚合物大分子链已经插层进入蒙脱土片层之间，形成了插层型纳米复合材料。当蒙脱土添加量为3phr时，蒙脱土以完全剥离的形态分散在分散相PA6中；当用量增加至7phr时，使得两相的结构发生了逆转，即多组分的HDPE成为分散相，而PA6成为连续相。当蒙脱土用量为3phr时复合材料表现出最佳的机械性能。     

改性二氧化硅/NR纳米复合材料结构与性能研究

采用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)对二氧化硅进行表面改性,制备改性二氧化硅/NR纳米复合材料,并对其微观结构和物理性能进行研究.结果表明,改性二氧化硅均匀分散在天然胶乳基体中;扫描电子显微镜分析显示复合材料呈界面模糊的海岛结构;改性二氧化硅/NR纳米复合材料的物理性能较NR胶料大幅提高;随着改性二氧化硅用量的增大,改性二氧化硅/NR纳米复合材料的物理性能先提高后降低;当改性二氧化硅的用量为5.3份时,纳米复合材料的综合物理性能较好.     

石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能研究

采用硅烷偶联剂KH570改性氧化石墨烯,并还原制备石墨烯。用机械共混的方法制备石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料,研究了石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能、导热性能、磨耗性能以及复合材料的微观结构,并与炭黑/天然橡胶复合材料性能对比。结果表明,石墨烯添加1 phr石墨烯,石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料的裤形撕裂强度提升显著,提高了40%。老化前磨耗降低17.1%,老化后磨耗降低10.2%。添加了1.5 phr石墨烯,石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料导热系数提高了17%左右。     

石墨烯/橡胶复合材料在输送带胶料中的应用

研究石墨烯/丁苯橡胶(SBR)复合材料或石墨烯/天然橡胶(NR)复合材料在输送带胶料中的应用。结果表明:添加石墨烯可以显著提高SBR胶料和NR/SBR胶料的300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能;石墨烯/SBR复合母胶或石墨烯/NR复合母胶(石墨烯质量分数为0. 1)用量为10～15份时,胶料的加工安全性、物理性能、耐磨性能和耐热老化性能较好;添加少量石墨烯即可提高输送带胶料的抗撕裂性能和耐磨性能,有利于延长输送带的使用寿命。     

碳纳米管/炭黑/白炭黑混杂增强溶聚丁苯橡胶纳米复合材料的导电性能研究

介绍了通过机械混炼法制备碳纳米管束（CNTB）一元增强,碳纳米管束/白炭黑二元增强,碳纳米管束/炭黑/白炭黑三元增强以复合材料的方法。其中的二元与三元增强复合材料,又研究了Si747的添加与否对复合材料的性能影响。我们进行此研究的目的在于探索在一元,二元,三元以及由Si747添加的几种体系中,碳纳米管束的添加量对复合材料体积电阻率的影响。通过TEM研究了不同复合材料中填料的分散情况,通过导电性能测试,研究了在三种增强体系中,碳纳米管的导电网络效应。经研究我们发现： (1)在碳纳米管束/白炭黑二元增强体系中,当CNTB的填充体积分数一致时,当白炭黑的填充分数从0phr,20phr增加到50phr时,复合材料的导电性能是逐渐变差的。但当白炭黑的填充量到达70phr时,复合材料的导电性发生了突变,其导电性能突然变好,其体积电阻率甚至要好于填充0phr白炭黑的碳纳米管束一元增强的复合材料; (2)在碳纳米管束/炭黑/白炭黑三元增强体系中,我们尝试了用等量炭黑替代白炭黑,当保证CNTB的填充体积一致时,我们发现随着等量替代的白炭黑的炭黑的质量增加,复合材料的导电性能逐渐变好： (3)在碳纳米管束/白炭黑二元增强体系和碳纳米管束/炭黑/白炭黑三元增强体系中,在保证各个填料的质量不变的情况下,我们尝试了用Si747对复合材料进行了改性,结果发现,经过Si747改性的复合材料的体积电阻率要明显好于未经过Si747改性的复合材料。     

石墨烯纳米片对碳纤维/聚丙烯复合材料导热及力学性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/石墨烯纳米片(GNSs)/碳纤维(CF)复合材料,研究了石墨烯纳米片含量对其导热性能和力学性能的影响。结果表明,石墨烯纳米片和碳纤维混合使用,不仅对导热有明显的协同作用,力学性能也有一定提升。PP/GNSs(3 phr)/CF(2 phr)复合材料热导率为0. 42 W/(m·K),相对于纯PP、PP/GNSs(3 phr)复合材料分别提高了110%、31%;该复合材料的拉伸强度和弯曲强度最大相对于纯PP提高了12%和13%,相对于PP/CF(2 phr)复合材料提高了8%和12%。