氧化石墨烯/炭黑/乳聚丁苯橡胶纳米复合材料的性能研究

利用乳液插层复合法制备氧化石墨烯/乳聚丁苯橡胶（ESBR）复合胶,研究其在工程机械轮胎胎面胶中的应用。结果表明：在胎面胶中加入氧化石墨烯,氧化石墨烯/炭黑/ESBR纳米复合材料的t₉₀延长;剪切储能模量和储能模量增大,玻璃化温度变化不大,损耗因子峰值减小;主要物理性能和耐磨性能提高。     

十八胺改性氧化石墨烯/乳聚丁苯橡胶复合材料的结构与性能研究

以十八胺(ODA)对氧化石墨烯(GO)进行改性,采用乳液复合法制备ODA功能化GO(ODA-GO)/乳聚丁苯橡胶(ESBR)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:ODA-GO在ESBR中的分散性良好,少量ODA-GO在ESBR中能够形成较强的填料网络;与ESBR胶料相比,ODA-GO/ESBR复合材料在0℃时的损耗因子(tanδ)增大,60℃时的tanδ减小;随着ODA-GO用量的增大,复合材料的物理性能和气密性能提高。     

白炭黑/炭黑/SBR复合材料的结构和抗静电性研究

采用高温共混技术制备白炭黑/炭黑/溶聚丁苯橡胶(SSBR)和白炭黑/炭黑/乳聚丁苯橡胶(ESBR)复合材料,并分别对其结构和性能进行研究.结果表明,在填充剂总量不变的前提下,随着白炭黑用量的增大,白炭黑/炭黑/SSBR和白炭黑/炭黑/ESBR复合材料物理性能呈现加和效应的特点,动态性能提高,表面电阻和体积电阻率增大;白炭黑/炭黑/SSBR复合材料物理性能与白炭黑/炭黑/ESBR复合材料差别较小,但前者动态性能较好;添加导电炭黑使复合材料抗静电性提高、物理性能下降;当白炭黑/炭黑并用比为35/35、导电炭黑用量不大于5份时,白炭黑/炭黑/SSBR复合材料的综合性能较好.     

氧化石墨烯包覆硫黄微胶囊的制备及对乳聚丁苯橡胶性能的影响

采用氧化石墨烯（GO）包覆硫黄微胶囊,研究了GO包覆硫黄微胶囊作硫化剂对乳聚丁苯橡胶（ESBR）硫化特性及力学性能的影响。结果表明,GO/硫黄（质量比）为90/10时,硫黄可以完全被GO包覆,并可制得热稳定性较佳的GO包覆硫黄微胶囊。相比于硫黄,GO包覆硫黄微胶囊/ESBR混炼胶的硫化时间延长,硫化速率下降,GO包覆硫黄微胶囊/ESBR硫化胶的拉伸强度由硫黄/ESBR硫化胶的16.37 MPa提高至17.66 MPa,300%定伸应力由11.69 MPa提高至12.71 MPa。     

石墨烯/空心四氧化三铁/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

以天然石墨粉为原料,浓硫酸、高锰酸钾为氧化剂,采用改进的Hummerε法制备了氧化石墨烯(GO)。采用溶剂热法、原位聚合法,通过空心Fe_3O_4(H-Fe_3O_4)在GO片层上的原位生长和聚苯胺(PNAI)在石墨烯/H-Fe_3O_4复合材料表面的原位聚合,成功制备了石墨烯/H-Fe_3O_4/PNAI纳米复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等表征了复合材料的结构。结果表明:H-Fe_3O_4被成功负载在石墨烯表面,且复合材料中未出现GO在衍射角为10.24°的衍射峰,表明GO在溶剂热反应中,在乙二醇的作用下被成功还原成石墨烯。     

丁苯橡胶分子结构和炭黑对挤出流变行为的影响

通过毛细管流变仪并结合多种表征测试手段,研究丁苯橡胶分子结构和炭黑用量对胶料挤出流变特性的影响。结果表明:乳聚丁苯橡胶(ESBR)和炭黑补强ESBR胶料的表观剪切粘度分别大于溶聚丁苯橡胶(SSBR)和炭黑补强SSBR胶料;ESBR与SSBR的挤出稳定性相当,但炭黑补强SSBR胶料的挤出稳定性更优,挤出物外观质量较好;与SSBR相比,ESBR的分子链柔顺性和炭黑在其基体中的分散性更好,炭黑补强ESBR胶料中结合胶含量更高。     

乳液共沉法制备丁苯吡橡胶/蒙脱土复合材料的结构与性能

采用乳液共沉法制备了丁苯吡橡胶(VP-SBR)/蒙脱土(MMT)复合材料,研究了复合材料的微观结构与性能,并与乳聚丁苯橡胶(ESBR)/MMT复合材料进行了对比。结果表明,VP-SBR分子与MMT片层之间形成了氢键;在MMT相同用量下,相比ESBR/MMT复合材料,VP-SBR/MMT复合材料的储能模量和损耗因子稍大;MMT在VP-SBR基体中分散较为均匀,其与VP-SBR分子间的界面作用更强;VP-SBR/MMT复合材料具有更高的拉伸强度及更优的耐老化性能、气密性和耐磨性;MMT用量的增加对VP-SBR/MMT复合材料各项性能的改善不明显,适宜用量为10份。     

乳液共混法制备白炭黑/乳聚丁苯橡胶复合材料及其性能研究

采用乳液共混法制备白炭黑/乳聚丁苯橡胶（ESBR）复合材料，研究ESBR胶乳破乳的影响因素、机理和动力学过程以及复合材料性能。结果表明：添加白炭黑或改性白炭黑的ESBR胶乳使用饱和氯化钠溶液的破乳效果改善；ESBR胶乳的絮凝程度随着饱和氯化钠溶液用量的增大而增大，破乳后期破乳速率迅速增大；破乳机理是以无机粒子为吸附中心的熵减最小化；乳液共混法制备的白炭黑/ESBR复合材料的拉伸强度比传统机械共混法制备的白炭黑/ESBR复合材料降低，耐磨性能不具优势，但低温抗湿滑性能明显改善。     

聚乳酸/聚己内酯/氧化石墨烯纳米复合材料结晶性能与力学性能的研究

利用氧化石墨烯(GO)改性聚己内酯(PCL)与聚乳酸(PLA)共混,制备了PCL/PLA/GO纳米复合材料。采用DSC、XRD和POM测试手段,表征了复合材料的结晶性能,通过SEM扫描观察了纳米复合材料的微观形貌,并对复合材料的力学性能进行了测试。结果表明:随着GO含量的增加,结晶度有一定程度的提高,且晶核密度增加;GO片层穿插在PLA相中,褶皱或重叠,这跟GO的分散均匀性有关,且复合材料的拉伸强度从50.38 MPa升高到55.91 MPa,而断裂伸长率则有一定程度的降低。     

氮掺杂石墨烯/白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料的制备与性能研究

以尿素和氧化石墨烯(GO)为原料,通过直接研磨负载和在氮气保护气氛下煅烧的方法制备出氮掺杂石墨烯[石墨相氮化碳(g-C_3N_4)/还原GO(rGO)],通过机械共混制备g-C_3N_4/rGO/白炭黑/溶聚丁苯橡胶(SSBR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:g-C_3N_4/rGO与白炭黑两种填料在橡胶基体中能够实现相互分散;g-C_3N_4/rGO等量部分替代白炭黑可以改善复合材料的物理性能和动态力学性能,在g-C_3N_4/rGO用量为5份时,复合材料的综合物理性能最佳,压缩生热和滚动阻力最低。     

SSBR2530在轮胎胎面胶中的应用

研究溶聚丁苯橡胶(SSBR)2530等量代替乳聚丁苯橡胶(ESBR)1712在轮胎胎面胶中的应用.结果表明,与ESBR1712胶料相比,SSBR2530胶料具有较好的耐磨和耐屈挠疲劳性能,并且生热较低.采用SSBR2530的成品轮胎与采用ESBR的成品轮胎相比,胎面胶物理性能相似,经济效益显著.     

纯化改性乳聚丁苯橡胶的性能研究

用提纯的方法改性乳聚丁苯橡胶(ESBR),对比改性ESBR(TSBR)、ESBR和溶聚丁苯橡胶(SSBR)的加工工艺和物理性能,并考察3种丁苯橡胶(SBR)与天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)并用制备胎面胶的性能。结果表明:TSBR的炭黑分散性、硫化特性和物理性能较ESBR好,生热降低;弹性优于SSBR。TSBR可用于高性能轮胎胎面胶。     

气质联用法鉴别ESBR和SSBR

本文介绍了一种通过气质联用法（GC/MS）测定提取液中的松香酸类物质以区分溶液聚合丁苯橡胶（SSBR）和以松香酸皂或混合酸皂为乳化剂的乳液聚合丁苯橡胶（ESBR）的方法,适用于生橡胶、混炼橡胶、硫化橡胶和橡胶制成品。对多个SBR进行GC/MS实验,谱图分析显示ESBR均含有松香酸类物质和脂肪酸类物质,而SSBR则未发现这两类物质。在此基础上开展已知配方硫化橡胶的实验。结果表明：对于生橡胶而言,无论ESBR使用何种乳化剂,均可以通过松香酸类物质和/或脂肪酸类物质完全区分ESBR和SSBR;混炼橡胶、硫化橡胶和橡胶制成品样品在确定含有丁苯橡胶的基础上,通过松香酸类物质的存在即可确认ESBR。     

Synthesis of emulsion styrene butadiene rubber by reversible addition–fragmentation chain transfer polymerization and its properties

Emulsion polymerization is generally used to synthesize styrene butadiene rubber (SBR), and the molecular weight of this rubber can be easily increased. However, the broad molecular weight distribution (MWD) of SBR increases energy loss and adversely affects the dynamic viscoelastic properties. To overcome this disadvantage, reversible addition–fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization, which is a type of living polymerization, is applied to emulsion polymerization for preparing RAFT emulsion SBR (ESBR). The molecular weight and microstructure of RAFT ESBR are compared to those of commercially available ESBR 1502 by gel permeation chromatography and proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. The aforementioned two polymers are used to prepare unfilled ESBR compounds, which are compared in terms of key physical properties (abrasion resistance, mechanical properties, and dynamic viscoelastic properties). It is confirmed that various physical properties of RAFT ESBR are improved due to its narrow MWD. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47069.     

Impact of blend ratio on the properties of graphene oxide‐filled carboxylated acrylonitrile–butadiene rubber/styrene–butadiene rubber blends

Carboxylated acrylonitrile–butadiene rubber (XNBR) and styrene–butadiene rubber (SBR) composites with 3 phr (parts per hundred rubber) graphene oxide (GO) were prepared using a latex mixing method. Effects of XNBR/SBR blend ratios on the mechanical properties, thermal conductivity, solvent resistance and thermal stability of the XNBR/SBR/GO nanocomposites were studied. The tensile strength, tear strength, thermal conductivity and solvent resistance of the XNBR/SBR/GO (75/25/3) nanocomposite were significantly increased by 86, 96, 12 and 21%, respectively, compared to those of the XNBR/SBR (75/25) blend. The thermal stability of the nanocomposite was significantly enhanced; in other words, the temperature for 5% weight loss and the temperature of the maximal rate of degradation process were increased by 26.01 and 14.97 °C, respectively. Theoretical analysis and dynamic mechanical analysis showed that the GO tended to locate in the XNBR phase, which led to better properties of the XNBR/SBR/GO (75/25/3) nanocomposite. © 2017 Society of Chemical Industry     

不同牌号丁苯橡胶的结构与性能对比

对不同牌号丁苯橡胶的微观结构、分子量及其分布、硫化胶的物理机械性能、混炼胶的硫化特性、压缩永久变形及动态力学性能进行了对比。结果表明,溶聚丁苯橡胶（SSBR）与乳聚丁苯橡胶（ESBR）的乙烯基、反式-1,4-结构及顺式-1,4-结构含量差别较大。SSBR的相对分子质量更高,分子量分布更窄,硫化速率更快,耐磨性能、抗湿滑性能及滚动阻力性能更优。随着结合苯乙烯含量的增加了苯橡胶的硫化速率加快,耐磨性能提高,抗湿滑性能和滚动阻力增大。ESBR比SSBR具有更优异的耐低温性能、撕裂性能和压缩永久变形性能。     

低滚动阻力轿车轮胎胎面配方的材料选择

研究溶聚丁苯橡胶(SSBR)、白炭黑、硅烷偶联剂和特殊弹性体Nanoprene BM75对低滚动阻力轮胎胎面胶性能的影响。结果表明:采用合适结构的SSBR替代乳聚丁苯橡胶或采用白炭黑替代炭黑都可以在提高轮胎抗湿滑性能的同时降低滚动阻力,改性SSBR的动态性能优于相同微观结构的未改性SSBR;新型硅烷偶联剂胶料比传统硅烷偶联剂胶料动态性能更好;特殊弹性体Nanoprene BM75也可有效降低滚动阻力。     

Impact of various oxidation degrees of graphene oxide on the performance of styrene–butadiene rubber nanocomposites

In this work, graphene oxide (GO) with various oxidation degrees were synthesized by adjusting the dosage of oxidation agent based on a modified Hummers' method, and were then used for the fabrication of the styrene–butadiene rubber (SBR)/GO nanocomposites through latex coagulation method, followed by a high‐temperature cure process. The vulcanization characteristics, thermal stability, mechanical properties, thermal conductivity as well as solvent resistance of SBR/GO nanocomposites were investigated. The results indicated that various surface structures of GO due to oxidation degrees may lead to different dispersion states of GO in the rubber matrix, and thus greatly influenced the cure rate, mechanical properties as well as thermal conductivity of SBR/GO nanocomposites. The optimal (moderate) oxidation degree of GO was achieved at the oxidation agent (KMnO₄)/graphite weight ratio 9/5, for which case the tensile strength, tear strength, and thermal conductivity of SBR/GO nanocomposites increased by 271.3%, 112.3%, and 28.6%, respectively, compared with those of neat SBR. In addition, the mentioned nanocomposites also showed the best solvent resistance in toluene. POLYM. ENG. SCI., 58:1409–1418, 2018. © 2017 Society of Plastics Engineers     

不同苯乙烯含量的充油溶聚丁苯橡胶在高性能轮胎胎面胶中的应用

以溶聚丁苯橡胶（SSBR）Buna VSL 5025-1和2438-2HM、乳聚丁苯橡胶（ESBR）1712和1721并用BR9000为基体,以炭黑和白炭黑为补强剂,对比研究几种胶料的硫化特性、物理性能、动态力学性能、耐磨性能和抗湿滑性能。结果表明：与ESBR1712和1721胶料相比,炭黑或白炭黑填充SSBR Buna VSL 5025-1和2438-2HM胶料的操作安全性、耐磨性能、抗湿滑性能较好;白炭黑填充SSBR Buna VSL 5025-1和2438-2HM胶料的滚动阻力较小、耐热老化性能较差,炭黑填充SSBR Buna VSL 5025-1和2438-2HM胶料的滚动阻力较大、耐热老化性能较好。     

一段混炼时间对石墨烯/天然橡胶/溶聚丁苯橡胶复合材料性能的影响

采用一段密炼和二段开炼的两段混炼工艺制备氧化石墨烯(GO)/天然橡胶(NR)/溶聚丁苯橡胶(SSBR)和还原氧化石墨烯(rGO)/NR/SBR复合材料,研究一段混炼时间对GO/NR/SSBR和rGO/NR/SSBR复合材料性能的影响。结果表明:随着一段混炼时间的延长,GO/NR/SSBR和rGO/NR/SSBR复合材料的Fmax和FL增大,t90缩短;邵尔A型硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度呈先增大后减小的趋势,导电性能和导热性能呈先提高后降低的趋势,气密性能呈先提高后平稳再降低的趋势。