偶联剂对淀粉/丁苯橡胶复合材料性能的影响

采用乳液共混法制备了淀粉/丁苯橡胶(SBR)以及间苯二酚甲醛树脂(RF)改性淀粉/SBR复合材料,考察了偶联剂对2种复合材料硫化特性、力学性能的影响,并用扫描电镜观察了其相态结构。结果表明,各种偶联剂都能在一定程度上提高淀粉/SBR复合材料的拉伸强度和撕裂强度,其中γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和N-β(氨基乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)的增强效果最为显著;采用RF对淀粉进行改性,RF改性淀粉/SBR复合材料的力学性能较之淀粉/SBR复合材料的力学性能有了进一步提高。橡胶相与淀粉相界面结合的改善是RF改性淀粉/SBR复合材料力学性能提高的主要原因。     

偶联剂对白炭黑／SBR复合材料力学性能的影响

研究了4种偶联剂KH-550、KH-792、WD-60和HG-305对白炭黑／SBR复合材料力学性能和热空气老化性能的影响。研究结果表明：当KH-550用量为4．0份时,复合材料的综合力学性能最好,与未改的白炭黑／SBR复合材料相比,其拉伸强度和撕裂强度分别提高了77％和24％;复合材料的老化实验结果表明,经偶联剂改性的复合材料的耐热老化性能有所下降,其中HG-305改性的复合材料抗老化性较好。     

白炭黑高官能化改性及其填充SBR性能的研究

采用偶联剂KH-570对白炭黑进行高官能化改性,并对其填充SBR胶料的性能进行研究。结果表明,以甲苯为溶剂在回流状态下对白炭黑进行改性,偶联剂水解用去离子水与偶联剂KH-570的用量比为0.35,水解时间为143min,且偶联剂用量为8份,所得产物官能化程度最高,接枝率达到16.3%。改性白炭黑填充SBR中的填料分散性明显提高,胶料的硫化时间缩短,综合物理性能提高。     

用KH-550改性白炭黑增强SBR／BR并用胶研究

丁苯橡胶（SBR）与顺丁橡胶（BR）进行共混改性,加入交联剂改善两者的相容性,并通过加入硅烷偶联剂了一氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对白炭黑进行改性,增加其力学性能。测定试样的性能并确定具有最佳性能时的配比及最佳工艺参数。实验结果表明：在SBR／BR并用胶质量比为80／20时力学性能和耐老化性能较好;得到了最佳硫化工艺参数：硫化温度150℃;压力10MPa;时间20min;加入硅烷偶联剂KH-550后。胶料的力学性能得到明显改善。当加入硅烷偶联剂KH-5502．5mL时性能最为优异;加入交联剂过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化二苯甲酰（BP0）都增加了两者的相容性,当加入两种交联剂DCP与BPO的质量比为1／3时相容性最佳。通过对空白试样及共混物试样进行FT—IR谱图分析和偏光显微镜照片分析,前者证明了SBR和BR之间产生了新的交联键,而后者证明了相界面的相容性提高了,胶料的机械性能和热老化性能得到显著提高。     

高强度耐湿热老化室温硫化硅橡胶的研制

以107硅橡胶为基胶,甲基三丁酮肟基硅烷为交联剂,纳米活性碳酸钙及气相法白炭黑为补强填料,氨基硅烷与环氧基硅烷复配使用,制得高强度耐湿热老化的室温硫化硅橡胶。探讨了107硅橡胶的黏度、交联剂甲基三丁酮肟基硅烷的用量、纳米活性碳酸钙的表面处理剂用量及比表面积、偶联剂的种类对硅橡胶耐湿热老化性能的影响。较佳配方为:100份黏度20 000 mPa.s的107硅橡胶、8份甲基三丁酮肟基硅烷、80份表面处理剂用量为30 g/kg、比表面积为16 m2/g的纳米碳酸钙、2.5份KH-792与KH-560按量之比1∶1复配的硅烷偶联剂。以此配方制得的RTV硅橡胶的外观为白色膏状,邵尔A硬度50度、拉伸强度2.44 MPa、拉断伸长率430%;将硫化7天后的硅橡胶试片,置于温度85℃,相对湿度85%的恒温恒湿试验箱中老化1 000 h后,其邵尔A硬度38度、拉伸强度1.98 MPa、拉断伸长率650%。     

木质素作为偶联剂在橡胶中的作用

对阔叶林木质素粉末与硅烷偶联剂分别等量加入天然橡胶中的性能及用吸收硫后的木质素废液,对丁腈橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶不同添加量的试验进行了研究。结果表明：木质素粉末具有类似硅烷偶联剂KH-590的作用,吸收硫后的木质素废液添加到橡胶中依然是一种良好的且剂。     

改性凹凸棒土补强丁苯橡胶的研究

在大量实验的基础上,选择分别含有氨乙基和巯基的两种硅烷偶联剂协同改性具有纳米纤维结构的凹凸棒上(AT),作为橡胶的补强填料.研究了凹土改性工艺及填充量对改性凹土(MAT)填充丁苯橡胶(MAT/SBR)力学性能的影响,利用X射线衍射(XRD)分析比较了MAT晶体结构变化,并结合扫描电镜(SEM)观察填料在橡胶基体中的分散性.结果表明:尽管AT未经阳离子化处理,橡胶分子链通过机械混炼就能插层到凹土层间,形成插层型的MAT/SBR复合材料.SEM观察显示,改性凹土能够以单根纳米纤维的形式均匀分散在橡胶基体中,并与橡胶形成良好的界面结合,从而使MAT/SBR的拉伸强度和撕裂强度分别由补强前的1.73 MPa和9.78 kN·m-1提高到21.31 MPa和77.67 kN·m-.     

Hybrid of bamboo charcoal and silica by tetraethoxysilane hydrolysis over acid catalyst reinforced styrene‐butadiene rubber

The hybrid of bamboo charcoal (BCC) and silica‐reinforced styrene‐butadiene rubber was prepared by a modified sol–gel method of hydrolyzing tetraethoxysilane over an acid catalyst. The fracture surface of the samples after tensile test was characterized by field emission‐scanning electron microscopy. The tensile strength, storage modulus, hardness, friction coefficient, and swelling test were discussed based on the samples with or without 3‐(methacryloxy) propyl trimethoxy silane modification. The results showed that the storage modulus clearly increased with the increasing of silica contents among the hybrid of BCC and silica‐reinforced samples. The storage modulus of the sample decreased after modification by 3‐(methacryloxy) propyl trimethoxy silane, indicating the improvement of the filler in SBR matrix. The tensile stress and the hardness both increased with the increasing of silica contents in the SBR matrix. Besides, the friction coefficient and the swelling ratio for the hybrid of BCC and silica‐reinforced SBR decreased with the decreasing of BCC contents in SBR matrix. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 135, 46219.     

Structure–property relationships of silica/silane formulations in natural rubber,isoprene rubber and styrene–butadiene rubber composites

The mechanical performance of natural rubber (NR), synthetic poly-isoprene rubber (IR), and styrene–butadiene rubber (SBR) composites filled with various silica/silane systems is investigated. The results are analyzed by referring to micro-mechanical material parameters, which quantify the morphological and structural properties of the polymer and filler network. These are obtained from fits with the dynamic flocculation model (DFM) describing the strongly nonlinear quasi-static stress–strain response of filler-reinforced elastomers as found from multihysteresis measurements of the investigated compounds. We focus on the reinforcement mechanisms of silica compounds with coupling and covering silane, respectively. The fitted material parameters give hints that the coupling silane provides a strong chemical polymer–filler coupling, which is accompanied by improved strength of filler–filler bonds for all three rubbers types. This may result also from the chemical coupling of short chains bridging adjacent silica particles. It implies larger stress values for the coupling silane and, in the case of NR and IR, a more pronounced “Payne effect” compared to the covering silane. In contrast, for SBR, the coupling silane delivers a lower Payne effect, which is explained by differences in the compatibility between rubber type and silane-grafted silica surface. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48435.     

偶联剂KH-570对木薯淀粉/天然橡胶复合材料性能的影响

采用偶联剂KH-570对木薯淀粉/NR复合材料进行改性,研究了偶联剂KH-570对复合材料结构和性能的影响.结果表明:加入KH-570后,木薯淀粉/NR复合材料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度提高;当KH-570用量为3％时,复合材料的综合力学性能最佳.SEM分析表明,KH-570增强了木薯淀粉与天然橡胶间的界面结合;加...     

硅烷偶联剂改性玻璃纤维增强硅气凝胶的研究

为了达到增强硅气凝胶力学性能的目的,采用硅烷偶联剂KH550与KH560二步改性接枝玻璃纤维,进而制备纤维增强硅气凝胶。利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、比表面及孔径分布仪、热重-差热分析仪、导热系数仪、电子动静态疲劳试验机等对其表征。实验结果表明：硅烷偶联剂改性玻璃纤维与硅气凝胶复合后网络结构更加均匀、骨架强度更加稳定、孔径多在30 nm以下、具有良好的热稳定性;同时,改性玻璃纤维的最佳添加量为20%（质量分数）,此时其密度为0.167 g/cm³,导热系数为0.018 5 W/（m·K）,接触角为127°,抗弯强度为1.042 MPa,抗压强度为0.669 MPa,达到预期实验目的。     

稀土偶联剂WOT对纳米碳酸钙/SBR复合材料性能的影响

采用稀土偶联剂WOT对纳米碳酸钙进行表面改性,通过机械共混法制备纳米碳酸钙/SBR复合材料,研究其性能,并与硅烷偶联剂KH-560进行对比。结果表明,与硅烷偶联剂KH-560相比,稀土偶联剂WOT改性复合材料的加工性能较优,拉伸强度和拉断伸长率较高,稀土偶联剂WOT的最佳用量为1.6份;两种偶联剂均能改善纳米碳酸钙在SBR胶料中的分散性,提高复合材料的动态力学性能。     

改性淀粉对炭黑填充丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

用改性淀粉替代部分炭黑填充丁苯橡胶(SBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶,考察了改性淀粉用量及偶联剂种类对混炼胶硫化特性及硫化胶物理机械性能和动态力学性能的影响.结果表明,用改性淀粉替代部分炭黑可对SBR/BR混炼胶的硫化产生明显的延迟作用,但改性淀粉用量的变化对焦烧时间与正硫化时间影响不大;添加偶联剂KH-570或NDZ-201延迟了混炼胶的硫化过程,KH-550能大幅度地促进硫化作用,Si-69对于体系的硫化性能略有影响;随着改性淀粉用量的增加,SBR/BR硫化胶的拉伸性能、耐磨耗性均有所降低,但弹性、动态生热和滞后性能得到了明显改善,改性淀粉最佳用量为5～8份;各种偶联剂均可提高SBR/BR硫化胶的拉伸性能,硅烷偶联剂Si-69和KH-570对弹性和动态生热也略有改善,添加偶联剂KH-550改善了SBR/BR硫化胶的抗湿滑性能,但滞后性能变差,添加偶联剂KH-570或Si-69对SBR/BR硫化胶动态力学性能的影响较小,综合考虑,以添加偶联剂KH-570较好.     

改性电石渣填充聚氯乙烯

利用挤塑辊压成型工艺制备电石渣/聚氯乙烯复合材料,探讨了不同偶联剂对于复合材料力学性能的影响,并对其中改性效果最好的偶联剂的最佳添加量和其改性的电石渣的最佳填充份数作了研究.结果表明:不同偶联剂中以硅烷偶联剂KH-590的改性效果最好,其最佳用量为2.0％.聚氯乙烯为100份时,KH-590改性的电石渣的最佳填充份数为60份.     

Effects of modified silica on the co-vulcanization kinetics and mechanical performances of natural rubber/styrene–butadiene rubber blends

Rubber blends are widely used for combining the advantages of each rubber component. However, to date, how to determine and distinguish the vulcanization kinetics for each single rubber phase in rubber blends during the co-vulcanization process is still a challenge. Herein, high-resolution pyrolysis gas chromatography–mass spectrometry (HR PyGC-MS) was employed for the first time to investigate the vulcanization kinetics of natural rubber (NR) and styrene–butadiene rubber (SBR) in NR/SBR blends filled with modified silica (SiO₂). The reaction rates of crosslinking of each rubber phase in NR/SBR were calculated, which showed that the crosslinking rates of NR were much lower than those of SBR phase in the unfilled blends and blends filled with unmodified and silane modified silica. Interestingly, the vulcanization rates of NR and SBR phase were approximately same in the vulcanization accelerator modified silica filled blends, showing better co-vulcanization. In addition, the vulcanization accelerator modified silica was uniformly dispersed and endowed rubber blends with higher mechanical strength compared to the untreated silica. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48838.     

纳米SiO2表面高聚物接枝改性的研究

介绍了利用硅烷偶联剂KH-570对纳米SiO2进行表面处理的方法;研究了利用悬浮聚合法在改性纳米SiO2 表面自由基接枝PMMA的途径。并对PMMA的接枝率及接枝效率随引发剂用量的变化关系进行了研究。     

淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料的性能研究

采用改性淀粉部分替代炭黑制备淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料,研究间苯二酚-甲醛(RF)树脂或偶联剂KH-550改性淀粉对复合材料性能的影响.结果表明:偶联剂KH-550的改性效果优于RF树脂;RF树脂或偶联剂KH-550能够对淀粉和橡胶基体的界面起到增强作用;与加入RF树脂改性淀粉的复合材料相比,加入偶联剂KH-550改性淀粉的复合材料耐磨性能较差,但抗湿滑性能较好.     

新型白炭黑改性橡胶研究

采用2种新型白炭黑替代常用白炭黑来改性天然橡胶（NR）、顺丁橡胶（BR）、丁笨橡胶（SBR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、丙烯酸酯橡胶（ACM）和硅橡胶。研究不同用量和不同种类的白炭黑对上述几种橡胶进行改性,通过对硬度、扯断伸长率、拉伸强度、磨耗和耐老化性能的测试,确定白炭黑的最佳用量和最适宜的种类。结果表明：白炭黑填料用量为80份时效果最好,普通白炭黑适合做EPDM的补强剂,碱法白炭黑对NR、SBR和ACM的改性效果更好,而酸法白炭黑改性的橡胶拉伸强度和硬度很小,不适于补强;白炭黑对硅橡胶的改性效果不好,得到的产品硬度很小,无法进行力学性能测试。     

莫来石与沉淀法白炭黑填充丁苯橡胶复合材料的性能比较

在双辊开炼机中将未处理或用质量分数为3%的硅烷偶联剂A-189处理的莫来石粉体加入到丁苯橡胶(SBR)中制成复合材料.研究莫来石的加入量对SBR性能的影响,并与沉淀法白炭黑填充的SBR的性能进行了比较.结果表明,莫来石粉体对SBR表现出半增强特性;与沉淀法白炭黑填充的SBR相比,SBR/莫来石复合材料表现出良好的硫化特...     

硅烷偶联剂改性纳米SiO_2对环氧体系凝胶的影响

研究了硅烷偶联剂KH-792改性纳米SiO2对环氧树脂E-44/低分子质量聚酰胺LMWPA651固化体系凝胶时间的影响。结果表明:加入质量分数5%的纳米SiO2可以大幅度降低凝胶时间,且与体系配比无关;当低分子质量聚酰胺与环氧树脂的质量比值>0.6时,KH-792改性SiO2比未改性SiO2更有利于体系凝胶时间的降低。