热氧老化对氯丁橡胶化学结构及性能的影响

对氯丁橡胶（CR）硫化胶进行热氧老化试验,研究100 ℃下老化时间对CR硫化胶化学结构、交联密度、溶胶质量分数和相对分子质量分布、氯质量分数、拉伸性能的影响。结果表明,在热氧老化过程中,CR硫化胶的橡胶分子链发生氧化反应,化学结构发生明显变化。在老化初期,CR硫化胶的交联密度增大,溶胶质量分数和相对分子质量减小,橡胶分子链以交联为主;老化时间超过192 h后,CR硫化胶的交联密度减小,溶胶质量分数、相对分子质量及其分布指数增大,橡胶分子链氧化断裂增多;在老化过程中,交联及脱氯使CR硫化胶结构化越来越严重,导致CR硫化胶的拉伸性能明显降低。     

热氧老化对氯丁橡胶化学结构及性能的影响

对氯丁橡胶(CR)硫化胶进行热氧老化试验,研究100℃下老化时间对CR硫化胶化学结构、交联密度、溶胶质量分数及其相对分子质量分布、氯质量分数、拉伸性能的影响。结果表明,在热氧老化过程中,CR硫化胶的橡胶分子链发生氧化反应,化学结构发生明显变化。在老化初期,CR硫化胶的交联密度增大,溶胶质量分数和相对分子质量减小,橡胶分子链以交联为主;老化时间超过192 h后,CR硫化胶的交联密度减小,溶胶质量分数、相对分子质量及其分布指数增大,橡胶分子链氧化断裂增多;在老化过程中,交联及脱氯使CR硫化胶结构化越来越严重,导致CR硫化胶的拉伸性能明显降低。     

不同类型聚乙烯光氧老化特性比较研究

利用热重分析法、热分解动力学Coats-Redfern方法和力学性能测试研究了不同类型聚乙烯[高密度聚乙烯(PE-HD)、线型低密度聚乙烯(PE-LLD)、低密度聚乙烯(PE-LD)]在氙灯光氧老化条件下的热稳定性、动力学参数和力学性能的变化规律。结果表明,随着老化时间的延长,PE-LD的热稳定性下降幅度最大,且主要集中于老化后期;老化初期PE-HD,PE-LLD和PE-LD的活化能均下降较快,表明此时三者均发生了较为严重的老化现象,分子链断裂较为强烈,而老化后期活化能下降幅度顺序为PE-LDPE-LLDPE-HD,表明这个期间PE-LD的老化最为强烈;PE-LD比PE-HD和PE-LLD的弯曲强度和冲击强度下降更为显著,且主要集中于老化后期,PE-LLD的力学性能下降幅度次于PE-HD。3种聚乙烯光氧老化容易顺序依次为PE-LDPE-LLDPE-HD。     

热老化对恒定内压下PE管材性能的影响

为了研究热老化对恒定内压作用下的PE管材结构和性能的影响,在80℃水浴环境中对聚乙烯管进行了长期压力测试,通过力学性能测试、热重试验、DSC测试以及衰弱全发射红外光谱试验,分析了老化过程中管材的结构和性能变化。结果表明,在老化过程中,随着老化时间的增加,PE管材抗氧化剂逐渐被消耗,2 200 h时,老化管材的氧化诱导期降低至原始管材的73. 1%;随着老化时间的延长,管材表面发生氧化,产生了羰基(—CO)与羟基(—OH)等含氧基团。热老化使PE分子链发生了以交联为主的化学反应,导致管材的热稳定性上升。结晶度增加、分子链交联以及管材表层氧化等,导致拉伸强度略有提升,而管材的断裂伸长率和冲击强度分别下降了27. 5%、28. 9%。     

无规共聚聚丙烯DSC原位加速老化研究

对无规共聚聚丙烯(PPR)进行差示扫描量热(DSC)原位热氧加速老化特性研究,分析了老化温度对PPR熔点和热稳定性能的影响,通过傅里叶变换红外光谱法(FTIR)探究了老化温度与PPR分子结构变化之间的关系。结果表明,随着DSC热氧老化温度的上升,样品的老化作用逐渐加剧,对结晶结构的破坏程度增大。当热氧老化处理温度高于200℃时,样品的老化以氧化作用为主,且随热氧老化温度的升高,样品分子链的支化和断链程度加剧,同时伴随着交联现象,总体氧化稳定性变差。     

不同金属离子催化剂制备氢化天然橡胶的热氧老化性能对比

采用不同金属离子催化剂，通过乳液氢化方法制备了氢化天然橡胶（HNR），研究了生胶的等温氧化诱导时间（OIT）和硫化胶热氧老化前后的拉伸性能变化，考察了金属离子催化剂对HNR热氧老化性能的影响。结果表明，过氧化氢/水合肼/铜离子催化体系中的铜离子对材料的热氧老化性能影响较大，采用铜离子制备的HNR热氧老化后拉伸性能变化率高于天然胶乳，OIT缩短至2.5 min。将铜离子替换为锌离子后制备的HNR，100 ℃热氧老化72 h后拉伸强度变化率减小至23.91%，扯断伸长率变化率为32.12%，150 ℃ OIT延长至32.4 min，具有更好的热氧老化性能。     

聚丙烯基木塑复合材料的老化性能研究

以聚丙烯(PP)作为基体,以木粉作为填料,并分别加入炭黑、钛白粉、氧化铁红等,用注射成型法制备了PP基木塑复合材料(WPC),用烘箱热氧老化法和氙灯老化法研究了颜料对WPC老化性能的影响。结果表明,随着老化时间的增加,无论是否加入颜料,均出现了WPC的拉伸强度和氧化诱导时间减小,熔体流动速率和色差增大的现象;烘箱老化前后,添加钛白粉和氧化铁红的WPC的拉伸强度、氧化诱导时间和色差均较小,熔体流动速率均较大;在氙灯老化条件下,添加颜料的WPC老化后拉伸强度、熔体流动速率、颜色和氧化诱导时间的变化速度均较小。     

吡啶基官能化SBS热塑性弹性体热老化研究

采用动态力学分析(DMA)法和红外光谱(FT-IR)法,研究了不同老化条件下SBSVP(吡啶基官能化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)的热老化行为。结果表明:SBSVP在无氧热老化过程中,其降解反应与交联反应并存,并发生动态变化;低于160℃时以降解反应为主,超过160℃时交联反应占优势,聚合物交联密度变化是导致材料储能模量及玻璃化转变温度发生相应变化的主要原因;SBSVP热老化后,其分子链中的C=C键含量降低,说明老化主要发生在PB链段;SBSVP在热老化过程中,老化温度对其影响程度大于老化时间。     

热氧老化对聚碳酸酯结构和性能的影响

分别在90～120℃环境下,对聚碳酸酯(PC)进行人工热氧加速老化实验.研究PC老化后的结构性能变化和热氧老化机理.结果表明:在低于120℃温度条件下,老化120 h后,PC仍显示强而韧的性能,但断裂伸长减小;在120℃温度条件下,老化24 h后,PC拉伸断裂伸长消失;PC的热氧降解过程主要是以热诱导氧化降解反应,降解反应引起端基、侧基从主链断裂脱落,导致内部缺陷,力学性能随之下降.     

低密度聚乙烯热氧老化特性

采用衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、连续自成核退火热分级技术(SSA)和力学测试等手段研究了人工加速热氧老化环境条件下低密度聚乙烯(LDPE)微观结构和宏观性能的变化。结果表明:随着老化时间的延长,分子结构产生羰基、羟基等含氧基团,通过ATR-FTIR测得的结晶度在老化期间由于断链的影响,表现出先增加后减小的趋势,熔融特征温度和氧化诱导温度变化不明显;拉伸强度和拉伸模量呈现下降趋势。亚甲基结晶序列长度(MSL)为98的片段先增长后急剧减少,先增长主要是由于链段中烷基自由基的重组,这将导致分支的减少和更长亚甲基结晶序列长度片段的形成,而断链和包括系带分子的分子链的氧化导致了亚甲基结晶序列长度为98的片段随后的减少。     

PA6/LDPE医用复合薄膜加速老化和寿命评价

以医用包装用尼龙6/低密度聚乙烯(PA6/LDPE)复合薄膜为实验对象,在60℃下对其进行恒温加速老化实验。对不同老化时间的复合薄膜进行水蒸气透过量和氧气透过量测试,并采用差示扫描量热、傅里叶红外光谱和色差测试等方法研究在不同老化时间下薄膜阻隔性变化的原因。根据Arrhenius方程预测包装薄膜的寿命。结果表明,随着热氧老化时间的延长,PA6/LDPE薄膜透过量呈先下降后上升趋势。其原因是老化初期,PA6和LDPE的结晶度提高,而随着老化时间的增加,分子链出现断裂,分子链结构变得松散。由MATLAB软件拟合水蒸气透过量-时间变化曲线,推算出PA6/LDPE薄膜寿命17.7 a(25℃)。     

无规共聚聚丙烯压力管道承压状态下的热氧老化规律研究

与常见研究非承压状态下的塑料管道老化性能不同,该研究采用改变管道的压力和介质温度的方法,研究无规共聚聚丙烯(PP-R)承压管道的物理力学性能与老化时间的关系.通过测试表征不同老化条件下的红外谱图、氧化诱导时间、拉伸屈服强度及断裂伸长率,深入剖析PP-R管材在承压状态下的热氧老化规律.     

ABS抗热氧老化改性研究

分别采用抗氧剂245、1076、1098为主抗氧剂,以抗氧剂168为辅助抗氧剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(ABS)进行了抗热氧老化改性,对比分析了老化前后改性ABS试样的抗热氧老化性能和力学性能,并分别通过傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)及差示扫描量热法(DSC)对改性ABS的羰基指数和氧化诱导参数进行了表征。结果表明:以抗氧剂245为主抗氧剂的改性ABS具有最佳抗热氧老化性能。该试样具有最高的氧化诱导温度(249℃)以及最长的氧化诱导时间(21.6 min),分别比纯ABS增加了22℃和17.5 min;另外随着老化时间的延长,该试样的羰基指数上升得最慢,同时其力学性能的下降幅度相对较小。     

热氧老化对红磷阻燃LGFPP复合材料性能的影响

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/红磷(LGFPP/RP)复合材料,并采用热烘箱老化法,研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明,随着老化时间的延长,复合材料的结晶度减小,力学性能显著下降。说明分子量降低,发生了显著的热氧化降解。扫描电子显微镜显示,LGFPP/RP复合材料表面出现了明显的网状裂纹,局部范围还出现了较大的裂纹。PP基体分子链的断裂以及长玻纤与PP基体间发生界面脱粘是导致LGFPP/RP复合材料宏观力学性能下降的主要原因。红外光谱表明,随着热氧老化时间的延长,试样表面会产生更多的生色基团使材料发生黄变,说明PP基体分子链发生了老化断裂。     

PE100级管材专用树脂的结构与性能

通过熔体流动速率、差示扫描量热法分析、力学性能以及管材静液压试验等研究了3种PE100级管材专用树脂的结构与性能。结果表明:3种树脂在200℃条件下的氧化诱导时间均大于120 min,耐热氧老化性能良好;GC100S的熔流比为26.3,结晶度为60.1%,冲击强度为58.49 kJ/m~2,在80℃,5.4 MPa条件下的短期静液压测试耐压时间为348 h,均较其他两个试样好,为管材专用树脂的质量提升提供了技术支持。     

阻燃型玻纤增强PA10T复合材料的热氧老化性能

采用溴化环氧树脂对聚对苯二甲酰葵二胺(PA10T)进行改性,并通过熔融共混法制备阻燃型玻璃纤维(GF)增强PA10T复合材料,采用人工加速热氧老化手段,研究了热氧老化对其力学性能的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的冲击断面形貌进行观察。结果表明,随热氧老化时间增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均下降明显,分子链松弛过程减弱;老化10 d后,复合材料的弯曲弹性模量仅略有下降而储能模量达到最大值,表明在热氧老化初期PA10T分子链之间发生了微交联,但随老化时间继续增加,两者均下降明显。SEM结果表明GF与树脂基体之间界面粘接作用的强弱是影响材料热氧老化性能变化的主要因素。     

DBDPE–Sb2O3复合阻燃LGFPP的热氧老化研究

采用十溴二苯乙烷(DBDPE)协同三氧化二锑(Sb2O3)组成复合阻燃剂DBDPE–Sb2O3(D–S)阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP),并采用热烘箱老化法研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明,随着热氧老化时间的延长,LGFPP/D–S阻燃体系的氧指数值呈现出先升高后下降的趋势,垂直燃烧等级始终保持FV–0级的阻燃级别,复合材料的结晶度减小,力学性能逐渐下降。PP基体分子链的断裂以及玻纤与PP基体间发生界面脱粘是导致LGFPP/D–S复合材料宏观力学性能下降的主要原因。红外光谱表明,随着热氧老化时间的延长,试样表面会产生更多的生色基团使材料发生黄变,说明PP基体分子链的断裂加剧。     

基于AHP-DEA的聚乙烯热氧老化影响因素灰色关联分析

选取具有代表性的八类聚乙烯树脂,进行了64天的热氧老化试验,分析了密度、结晶度、分子量对聚乙烯热氧老化弯曲性能的影响,采用基于层次分析-数据包络法(AHP-DEA)的灰色关联分析法,以灰色关联为中心模型,以AHP-DEA为辅助模型,计算热氧老化时间、老化温度、密度、结晶度、分子量分布对聚乙烯弯曲性能的关联系数,从而定量得出不同因素对聚乙烯热氧老化特性的影响。研究结果表明:在95℃热氧老化条件下,密度越低、结晶度越高、分子量分布越宽的聚乙烯弯曲强度下降越快,且主要集中于老化初期与老化后期。不同因素与聚乙烯老化弯曲性能关联度大小顺序是:结晶度分子量分布指数密度老化温度老化时间,其中结晶度对聚乙烯老化性能的影响最大,关联度达到了2.857。结晶度越高,聚乙烯缺陷也就越多,在热氧环境中越容易发生氧化,老化现象更严重。     

热空气老化粘弹性丁基橡胶阻尼材料的性能及其老化机理研究

采用热空气加速老化试验方法对粘弹性丁基橡胶阻尼材料的老化性能及其老化机理进行了研究,获得了老化前后丁基橡胶阻尼材料力学性能、阻尼性能及其变化规律。研究结果表明：在所选定的热空气老化65℃×310天试验条件下,阻尼材料的拉伸强度提高了1MPa,阻尼性能曲线整体向高温区域平移了10℃,而有效阻尼温域基本保持不变,与模拟计算结果一致,可以满足等效25℃×10年储存条件下的使用要求。同时,采用FTIR和SEM技术分析了阻尼材料在热氧老化条件下分子链结构和微观结构的变化,得到了粘弹性丁基橡胶阻尼材料的热空气老化机理。     

丁基橡胶阻尼材料的耐热空气老化性能及老化机理研究

采用加速老化试验方法对粘弹性丁基橡胶(ⅡR)阻尼材料的热空气老化性能及老化机理进行研究,获得老化前后ⅡR阻尼材料力学性能、阻尼性能及其变化规律。研究结果表明:在所选定的热空气老化65℃×310 d试验条件下,阻尼材料的拉伸强度提高了1 MPa,阻尼性能曲线整体向高温区域平移了10℃,而有效阻尼温域基本保持不变,与模拟计算结果一致,可以满足等效25℃×10年储存条件下的使用要求。同时,采用红外光谱仪和扫描电子显微镜分析了阻尼材料在热氧老化条件下分子链结构和微观结构的变化,得到了粘弹性ⅡR阻尼材料的热空气老化机理。