硫化胶中炭黑品种的粒径分布鉴别方法

探索炭黑粒径分布与炭黑品种之间的关系,建立通过炭黑粒径分布鉴别炭黑品种的方法。通过热裂解法回收硫化胶中的炭黑,将回收的炭黑加入分散剂制成悬浊液,利用纳米激光粒度分布仪进行粒径分布测试。结果表明,不同品种炭黑粒径分布的峰值和标准偏差不同,同种炭黑粒径分布的峰值和标准偏差在一个较小的范围内波动,这是硫化胶中未知炭黑品种鉴别的依据。本鉴别方法适用于单一炭黑品种硫化胶分析,不适用于并用炭黑及炭黑N774硫化胶分析。     

特种硫化橡胶中炭黑类型鉴定分析方法

对硫化氯丁橡胶（CR）、三元乙丙橡胶（EPDM）以及NBR/PVC并用体系这3种特殊硫化橡胶中炭黑类型的鉴定方法进行了研究,探讨了回收硫化橡胶中炭黑的两种常用方法——热裂解法和硝酸氧化法对于这3种特殊硫化橡胶的适用性,同时确定了对这3种硫化橡胶中炭黑类型进行鉴定的化学分析方法;并通过实例验证了鉴定方法的可行性。     

NR硫化胶中回收炭黑类型的鉴定

研究天然橡胶硫化胶中炭黑类型的鉴定。结果表明：与原材料炭黑相比,硝酸氧化法回收炭黑外表面积N220增大约4%,N375增大约11%,其余几种增大6%～8%,除炭黑N326和N660外,其余炭黑总表面积均大幅增大;热裂解法回收炭黑外表面积炭黑N121几乎没有变化,N134,N220,N234,N326和N375,N660分别增大约10%,6%,2%,24%和58%,总表面积变化不大。根据两种方法回收炭黑比表面积测试结果,结合制品实际应用背景,可推断炭黑类型。     

天然橡胶硫化胶中回收炭黑类型的鉴定

研究天然橡胶硫化胶中炭黑类型的鉴定。结果表明:与原材料炭黑相比,硝酸氧化法回收炭黑外表面积N220增大约4%,N375增大约11%,其余几种增大6%~8%,除炭黑N326和N660外,其余炭黑总表面积均大幅增大;热裂解法回收炭黑外表面积炭黑N121几乎没有变化,N134,N220,N234,N326和N375,N660分别增大约10%,6%,2%,24%和58%,总表面积变化不大。根据两种方法回收炭黑比表面积测试结果,结合制品实际应用背景,可推断炭黑类型。     

裂解温度对天然橡胶硫化胶中回收炭黑比表面积的影响

研究裂解温度对天然橡胶(NR)硫化胶中裂解回收炭黑比表面积的影响。结果表明:在500~700℃范围内,随着裂解温度的升高,回收炭黑的比表面积呈增大的趋势;在550℃裂解温度下,NR硫化胶回收炭黑比表面积与原材料炭黑相比,除了回收炭黑N115的比表面积相对误差较大之外,其他1—3系列回收炭黑的比表面积相对误差的绝对值均小于8%,且大部分小于5%。剖析含有未知炭黑的NR橡胶制品时,建议在550℃裂解温度下回收炭黑,其比表面积分析结果对于炭黑类型鉴定具有较高的参考价值。     

天然胶乳/炭黑复合材料的动态力学性能研究

通过添加阴离子表面活性剂,制备了稳定性能优异的炭黑分散液;然后将其添加到天然胶乳(NRL)中,采用胶乳共沉法制备NRL/炭黑复合材料,并对其物理性能、动态力学性能和内生热等进行了探讨。研究结果表明:当炭黑类型相同时,由胶乳共沉法制备的硫化胶之力学性能普遍优于由机械法制备的硫化胶;当采用炭黑N375补强时,由胶乳共沉法制备的硫化胶之力学性能相对最佳,其拉伸强度、撕裂强度和硬度分别比由机械法制备的硫化胶提高了6.5%、4.6%和8.8%;由胶乳共沉法制备的硫化胶之损耗因子(tanδ)小于由机械法制备的硫化胶,故前者的滞后损失更小、内生热更少且温升更低。     

填充体系对橡胶悬置元件性能的影响

研究填料种类、用量及并用比对橡胶悬置元件性能的影响。随着炭黑粒径的增大,胶料的门尼粘度和交联密度减小,硫化胶的耐老化性能提高,动静刚度比减小;随着炭黑N550用量的增大,硫化胶的硬度、定伸应力和撕裂强度提高,动静刚度比增大;随着白炭黑用量的增大,炭黑N774与白炭黑并用填充硫化胶的拉伸强度无明显变化,动静刚度比显著增大;在相同硬度下,纯白炭黑填充硫化胶的动静刚度比小于炭黑N774与白炭黑并用填充硫化胶。     

TG在胶料组分分析中的应用

研究热重分析法(TG)在硫化胶组分的定量分析、胶料并用体系的表征及炭黑粒径分析等方面的应用。试验表明，采用TG进行硫化胶组分的定量分析．主要成分的质量分数测定结果准确；在对并用体系的表征中，即使并用组分用量为5份，DTG曲线仍有明显双峰．并用比计算结果与实际情况基本相同；DTG曲线的峰温越低，炭黑粒径越小。     

白炭黑/热解炭黑并用对胎侧胶料性能的影响

测试了热解炭黑的部分理化性质,研究了热解炭黑的主要组成,粒径分布以及白炭黑/热解炭黑不同并用比对胎侧胶性能的影响。结果表明,热解炭黑由大部分炭黑、少量无机填料和微量未裂解的橡胶分子链组成;其粒径属于微米级,且分布范围宽;应用在胎侧胶中时,随着白炭黑/热解炭黑并用比的减小,硫化胶的动态性能变化明显,首先是压缩生热减少,硫化胶的tanδ先减小后增大,Payne效应依次减小;随着白炭黑/热解炭黑并用比的减小,大形变下硫化胶的拉伸强度有所下降,但100%定伸应力、300%定伸应力和补强因子(300%定伸应力/100%定伸应力)没有明显下降并有上升趋势。当白炭黑/热解炭黑并用比为45/15时,胎侧胶混炼胶具有较好的加工性能,硫化胶具有优良的动态力学性能,较小的损耗因子,且物理机械性能变化不大。     

炭黑/煤矸石/碳纳米管复合填料体系对天然橡胶性能的影响研究*

利用硝酸氧化法对碳纳米管(CNTs)进行纯化,并用环氧天然橡胶(ENR)进行改性处理。结合胶质量分数测定结果表明, ENR用量15%(质量)时效果最佳。采用胶乳凝聚法制备CNTs/天然橡胶(NR)母料。煤矸石粉(CG)经高温煅烧和表面改性处理。 将CNTs/天然橡胶(NR)母料、CG和炭黑(CB)通过机械混炼法与天然橡胶及配合剂混合,制备CB/CG/CNTs/NR复合材料,并对复合材料进行硫化特性及物理机械性能。结果表明： CNTs延迟硫化效应明显;相比炭黑,CG对硫化具有促进作用。硫化特性和甲苯溶胀法测定结果表明,在填料份数相同的条件下,单独由CB填充的NR有最大的交联密度,CNTs对交联密度影响不明显。物理机械性能测试结果表明,当CG：CB：CNTs=17.5:16.5:1(Phr)时,NR硫化胶的300%定伸应力和扯断伸长率明显高于单独由CB填充NR,而拉伸强度与之接近,复合填料样填充NR具有较好的综合性能。扫描电镜测试结果表明,复合填料在NR基体中分布均匀。