炭黑填充轮胎胎面胶热扩散系数的实验研究

利用激光导热仪测定了5种填充不同质量份N220炭黑的胶料在温度范围为30℃～140℃时的热扩散系数，实验的误差小于3％．测得的数据完全能满足工程应用的需要。分析数据发现，胶料的热扩散系数均随温度的增加而减小，随炭黑填充量的增加而增大，同时把热扩散系数与温度和炭黑填充质量份数进行了关联，导出了一个计算热扩散系数的多项式，此公式中既包含温度又包含炭黑质量份数。因此可利用此方程式计算文中胶料的热扩散系数。把该方程的计算值与实验值进行比较，发现60个数据点的总平均相对误差为0．53％，结果满意。     

石墨/聚酰亚胺复合材料的热性能研究

以石墨填充聚酰亚胺(PI)复合材料为研究对象,考察了温度和石墨用量对石墨/PI复合材料的比热容、热导率和热扩散系数的影响。实验表明,升温速率、载气N2流速和样品质量是影响PI复合材料比热容的主要因素;PI复合材料的比热容随石墨用量的增加而降低,PI复合材料的热导率和热扩散系数都随石墨用量的增加而增大;随着温度的升高,PI复合材料与无机复合材料的比热容和热导率变化规律相同;而PI复合材料与无机复合材料的热扩散率变化规律却不同。     

用激光导热仪测定炭黑填充橡胶的导热系数

用激光导热仪测定了5种填充不同量炭黑N 220的胶料在30～140℃时的导热系数,分析了导热系数随温度和炭黑填充量变化的关系,发现胶料的导热系数均随着温度的升高呈线性增大趋势,随炭黑填充量的增加也逐渐增大.将导热系数与温度和炭黑填充量进行了关联,得到了线性回归方程式,进而确立了适合于计算不同温度和不同炭黑N 220填充量胶料导热系数的关联方程A=0.133 77 2.008 74×10-4t 0.001 64 X.将用该方程计算的结果与实验值进行比较,60个数据点的平均相对误差仪为0.93%.     

炭黑橡胶体系热物性影响因素研究

用激光导热分析仪测试3种炭黑填充橡胶复合材料的热物性,探索其影响规律,包括热扩散系数、导热系数和定压比热容随温度、炭黑用量以及炭黑种类的变化规律。结果表明,温度对于3种胶料的热物性影响不大;炭黑用量对热物性有较明显的影响,热扩散系数和导热系数均随填充量的增加而增大,而定压比热容则随填充用量的增加而减小;炭黑的品种对于复合材料的热物性有一定的影响。乙炔炭黑橡胶体系呈现优良的热物性。     

凹凸棒粘土填充PP的研究

研究了经硅烷偶联剂处理的凹凸棒粘土（简称凹土）填充ＰＰ的力学性能和热性能。研究结果表明，在凹土用量为１０质量份（以１００质量份ＰＰ为基准）以内，填充ＰＰ的拉伸强度和缺口冲击强度略有增加，超过１０质量份时，两者都呈下降趋势，而材料的弯曲强度和热变形温度却随凹土填充份数的增加不断提高，当凹土用量为５０质量份时，弯曲强度由４９．３３ＭＰａ提高到５５．０９ＭＰａ，热变形温度由６９℃提高到８９℃；在同样填充量的情况下，凹土填充ＰＰ的综合性能如拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度、热变形温度等均优于ＣａＣＯ３填充ＰＰ，并且前者的弯曲强度随填充量的增加而提高，而后者却呈下降趋势。     

膨润土-石墨混合材料导热性能试验研究

压实纯膨润土的导热性能较差,常需添加石墨等导热性质好的材料制备混合型缓冲材料,以提高高放废物地质处置库中放射性废物衰变热的传导效率.使用Hot disk TPS2500s热常数分析仪测定不同温度条件下干燥膨润土-石墨混合材料的导热系数、热扩散系数和体积比热,分析石墨含量、温度与混合材料导热性能参数的关系.试验结果表明,石墨可有效提高膨润土的导热系数、热扩散系数,添加30％ ～35％的石墨可使干燥高庙子(GMZ)钠基膨润土(ρd=(1.75±0.5)g/cm3)的导热系数达到与北山花岗岩相当的水平;温度对膨润土及混合材料的导热系数影响不大,混合材料的热扩散系数随温度升高而降低,体积比热随温度升高而增大.     

白炭黑和偶联剂Si-69对全钢基部胶料热扩散系数的影响

用激光导热仪于20～140℃分别测试了填充不同量白炭黑和白炭黑/硅烷偶联剂Si-69的天然橡胶的热扩散系数.结果表明,胶料的热扩散系数随着白炭黑/Si-69填充量的增加而增大.且与温度大致呈线性变化趋势.白炭黑在Si-69的表面改性作用下,能与胶料分子链形成较好的导热网络结构,使其在天然橡胶基质中的分散程度得到改善,从而使胶料的热扩散系数得以提高.     

PPS导热绝缘塑料的制备及性能研究

通过聚苯硫醚(PPS)与大颗粒氧化镁(40~325目)混合经双螺杆挤出机挤出造粒制备了导热绝缘塑料。研究了导热性能与氧化镁填充量的关系。实验发现:热扩散系数和热导率随氧化镁的填充量的增加而增加;最高热导率达到3·4W/(m·K),此样品仍然可注射成型,且具有良好的机械性能。热失重分析表明失重率随氧化镁填充量的增加而成比例降低,氧化镁对PPS热分解温度没有明显影响,氧化镁的增加使处于高温降解阶段的PPS加速分解。     

白炭黑和Si-69对全钢基部胶料热扩散系数的影响

青岛科技大学的马莲湘等人采用激光导热仪于20—140℃分别测试了填充不同量白炭黑／Si-69的天然橡胶的热扩散系数。结果表明,胶料的热扩散系数随着白炭黑／Si-69填充量的增加而增大,且与温度呈线性变化趋势;白炭黑在Si-69的表面改性作用下,能与胶料分子链形成较好的导热网络结构,使其在天然橡胶基质中的分散程度得到改善,从而使胶料的热扩散系数得以提高。     

含碳耐火材料的热扩散系数

为获得含碳耐火材料的基础热数据,利用激光脉冲法测试了7种连铸用含碳耐火材料的热扩散系数。结果表明:连铸用含碳耐火材料的热扩散系数随温度的变化呈指数降低,并满足关系式α=B Aexp(-T/D)。含碳耐火材料热扩散系数与材料的组成和结构有关,石墨含量对热扩散系数影响最为显著,材料的热扩散系数随石墨含量的增加而增大;另外含碳耐火材料中氧化物的组成也会影响材料的热扩散系数。     

炭黑/橡胶复合材料热导率的计算

应用不同的理论模型预测了炭黑/橡胶复合材料的热导率,并与实验测试结果进行了对比分析.结果发现,发黑体积份数对炭黑填充胶热导率影响很大,随着炭黑用量的增加,炭黑/橡胶复合材料的热导率逐步增加;炭黑/橡胶复合材料的热导率与炭黑的结构性及形态有关;在低填充份数2%～25%范围内,用Maxwell模型预测N234发黑/橡胶及N134炭黑/橡胶两种复合材料的热导率与实验结果最为接近.     

炭黑填充胶热导率模型的推导及应用

研究了炭黑填充胶复合材料的传热机理;基于最小热阻力法则和比等效导热系数相等法则,建立了热传导模型,并推导出热导率计算方程;用该方程分别估算了炭黑N234和N539填充胶的热导率,并与实验结果进行比较。结果表明,当炭黑体积分数低于20%时,热导率的预测值与实验值有较好的一致性;随着炭黑填充量的增加,炭黑填充胶的热导率逐渐增加;填充量相同时,N 234填充胶的热导率大于N539填充胶,体积分数越低,两者的热导率相差越小,反之则越大。     

多壁碳纳米管冷冻机油密度和热导率的实验研究

采用超声振荡的方法制备稳定性良好的多壁碳纳米管冷冻机油。在不同温度(20~80℃)下,利用密度计和热导率测试系统对不同浓度的多壁碳纳米管冷冻机油(MWCNTs的质量分数为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)进行测试和分析。实验结果表明:冷冻机油的密度随MWCNTs质量分数的增加而增大,随温度的升高而减小;冷冻机油的热导率随MWCNTs质量分数的增大而增大,随温度的升高而增大,其中,热导率增大的效果随质量分数增加较随温度升高更为明显。当多壁碳纳米管质量分数为2%、温度为80℃时,纳米冷冻机油的热导率可达到0.1637W/(m·K),较同温度下纯RL68H冷冻机油热导率增大9.13%。     

炭黑填充橡胶的热传导理论模型及应用研究

在研究炭黑填充橡胶传热机理的基础上建立热传导模型,推导出热导率计算方程。用该式分别估算了炭黑N330和N134填充橡胶的热导率,与试验结果对比发现,在较高炭黑用量下,热导率的理论预测值与试验值具有较好的一致性。对理论公式进行修正后获得炭黑填充橡胶热导率预测的半经验公式。     

Absorption of carbon dioxide into aqueous methyldiethanolamine

Gas absorption rates in a laminar liquid jet were measured for carbon dioxide in methyl- diethanolamine (MDEA) solutions. It was found that for the short contact times (<0.012s) of these absorption experiments there is only a small effect of any reaction between carbon dioxide and MDEA. Solubilities and molecular diffusivities for carbon dioxide in aqueous MDEA are estimated from measurements with nitrous oxide. The absorption rate data are described well using the solubilities and diffusivities measured in this work. Solubilities were measured over the temperature range 15 to 35°C and for MDEA concentrations up to 40%. Diffusion coefficients and viscosities were measured over the same temperature range and MDEA concentrations up to 20%.     

利用超临界二氧化碳流体脱硫再生丁基橡胶

研究了硫黄硫化的丁基橡胶在超临界二氧化碳流体辅助下的脱硫降解行为,讨论了脱硫工艺的条件,并通过凝胶渗透色谱、核磁共振、差示扫描量热等对丁基再生胶的结构和性能进行了考察。结果表明,在二氧化碳的超临界状态下丁基橡胶的脱硫降解更加充分。脱硫的最佳工艺条件为: 反应温度180 ℃,反应压力14. 1 MPa,脱硫剂二苯基二硫的用量为橡胶质量的8%; 经过120 min 脱硫反应后丁基再生胶中溶胶的质量分数为98. 5%。在有热降解和脱硫剂参与的脱硫反应的共同影响下,丁基再生胶中溶胶的数均分子量降至原胶的40%左右; 再生胶主链上接枝了部分脱硫剂的苯环; 硫化和脱硫过程中在接枝于主链上的极性基团的影响下,再生胶中溶胶主链双键氢的振动峰几乎消失,但再生胶的玻璃化转变温度并没有明显变化。     

不同粒径胶粉的成分分析及在胎面胶中的应用

通过热重法和红外光谱分析及测定硫含量和粒径分布等方式对用超低温粉碎法制备的不同粒径胶粉的成分进行了分析,并开展了其在商用车轮胎胎面胶中的加工应用研究。结果表明,4种不同胶粉中的挥发分、有机物、炭黑和灰分含量均差别较小,其中有机物质量分数在61%～65%之间,炭黑质量分数在28%～30%之间,含硫质量分数在2%左右,粒径从小到大依次为牌号K 0004、K 0002-R、W 0004和W 0406的胶粉。在商用车胎面胶中添加10份（质量）胶粉,混炼胶的门尼黏度增大,门尼焦烧时间缩短,硫化速率加快。胶粉粒径越小其对硫化胶物理机械性能的影响越小,而硫化胶损耗因子的变化与胶粉粒径的相关性较小。     

基于激光光谱法的尿素水溶液液膜多参数测量

在选择性催化还原（SCR）系统中，对尿素水溶液液膜多个参数（厚度、浓度及温度）进行高精度的定量分析，对减少液膜形成、提高SCR系统的催化反应效率、降低NO_x对环境的污染至关重要。基于比尔-朗伯定律，通过结合1420 nm和1488 nm两个波长的半导体激光器，提出一种恒温度条件下尿素水溶液液膜厚度和浓度同步测量，以及恒浓度条件下尿素水溶液液膜厚度和温度同步测量的新方法。并在此基础上，利用标准具验证了该方法的测量精度。结果表明恒温度条件下，该方法同步测量尿素水溶液液膜厚度和浓度的平均测量误差分别为0.82%和3.93%；恒浓度条件下，同步测量尿素水溶液液膜厚度和温度的平均测量误差分别为0.79%和2.58%。     

Distribution of carbon black in natural rubber/acrylic rubber blends

Distributions of carbon black in 30/70% (w/w) natural rubber (NR)/acrylic rubber (ACM) blends were investigated as a function of the carbon black content and type using a dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) technique. Two different types of carbon black (N220 and N330) were used, and 10–50 phr carbon black was compounded to the rubber blends. From the DMTA thermograms of various blends, the weight fractions of carbon black in the NR and ACM phases were calculated. Carbon black was unevenly distributed in the rubber blend. It preferred to migrate into the NR phase, regardless of the amount of carbon black that was used. By increasing the carbon black content, the weight fraction of carbon black in the NR phase decreased whereas that in the ACM phase increased. A change in the type of carbon black from N220 to N330 significantly decreased the weight fraction of carbon black in the NR phase, but it was not sufficiently strong to affect the tensile properties and hardness of the rubber blend. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102:248–256, 2006     

Structure and properties of hollow carbon black and filled rubber nanocomposites

Abstract

Hollow carbon black (HCB) is introduced in this work. It has a special hollow structure, high specific surface area, high structure and high electric conductivity. Hollow carbon black is used to fill styrene–butadiene rubber (SBR). The bound rubber test results show that the bound rubber of SBR/HCB can be measured when the HCB content reaches 25 phr because a strong filler network is formed, which indicates good electric conductivity of SBR/HCB. In comparison, the bound rubber of SBR/N330 can not be measured even when the N330 content is 40 phr. The mechanical measurements show that HCB has very good reinforcing effect on SBR especially when the filler content is low. The electric conductivity and thermal conductivity increase with the increase in filler content. At the same filler content, the properties of SBR/HCB nanocomposites are better than those of SBR/N330 nanocomposites, which suggests that HCB has good application potential.