石墨烯改性天然橡胶复合材料的性能

采用石墨烯(GO)改性天然橡胶(NR)以提高其热稳定性,同时用硅烷偶联剂处理GO改善其在NR中的分散性,制备了GO/NR复合材料,研究了其物理机械性能、耐热老化性能、耐磨性、热稳定性能及微观形貌。结果表明,当NR用量100份、GO用量0.02份、牌号KH 590的硅烷偶联剂用量2份时,制备的改性GO/NR(KH 590-GO/NR)复合材料热稳定性最好,与NR相比,其热导率提升了4.92倍,热分解温度提升了34.59℃。KH 590-GO/NR复合材料的物理机械性能和耐磨性能最好,与NR相比,其拉伸强度提高了30.94%,扯断伸长率提高了14.28%,磨耗提高了16.64%。KH 590-GO/NR复合材料的相容性和分散性最好。     

碳酸钙晶须增强炭黑NRNBR橡胶复合材料的研究

天然橡胶（NR）与丁腈橡胶（NBR）共混,共混胶兼并NR物理机械性能及NBR耐油性能,但炭黑补强/NR/NBR橡胶复合材料物理机械性能相比炭黑补强NR橡胶复合材料差。在炭黑补强/NR/NBR橡胶复合材料中,加入碳酸钙晶须旨在增强复合材料物理机械性能,提高其使用范围。本文采用钛酸酯偶联剂对碳酸钙晶须进行改性,研究改性后碳酸钙晶须对炭黑/ NR/ NBR橡胶复合材料性能的影响。结果表明：钛酸酯偶联剂改性后的碳酸钙晶须,表面性能改变,有效提高了碳酸钙晶须与炭黑/NR/NBR橡胶复合材料的相容性。当碳酸钙晶须用量为4份时,复合材料的综合性能最佳,有效改善复合材料Payne效应。     

纳米黏土/天然橡胶复合材料结构和性能研究

本研究采用机械共混法制备纳米黏土/天然橡胶(NR)复合材料,与白炭黑对比研究了该复合材料的加工性能、物理机械性能和动态性能等。结果表明,纳米黏土/NR复合材料与白炭黑增强橡胶相比,分散性好、门尼黏度低、抗焦烧性能好,便于加工;补强性能好,复合材料具有良好的物理机械性能;散热性、耐磨性好。     

HPER的制备及在NR中的应用研究

首先对季戊四醇(PER)进行超支化有机改性,然后采用磷酸封端,制得磷系阻燃剂——超支化季戊四醇(HPER).采用共混法制备了天然橡胶(NR)/HPER复合材料,研究了其阻燃和物理机械性能.结果表明,与未添加阻燃剂的NR相比,NR/HPER复合材料的水平燃烧时间得到延长,同时其硬度降低,拉伸强度与断裂伸长率有着不同程度的提高.     

高耐磨炭黑填充型粉末NR研究(Ⅲ)硫化胶的物理机械性能

研究了高耐磨炭黑(N330)填充型粉末天然橡胶[P(NR/N330)]硫化胶的物理机械性能.结果发现炭黑乳化剂、炭黑、操作油和包覆剂的用量及玻璃化转变温度对P(NR/N330)硫化胶的物理机械性能的影响比较明显.在适宜的粉末化条件下制备的P(NR/N330),其硫化胶的物理机械性能优于天然胶乳与炭黑的简单共沉胶(ENR/N330),而300%定伸应力则低于块状NR/N330机械混炼胶(MNR/N330).P(NR/N330)硫化胶拉伸断面形貌的SEM分析表明,包覆剂在用量为15份时,与NR基体形成互锁结构;DSC分析表明,二者部分相容,因此硫化胶具有较好的物理机械性能.     

改性石墨烯/粘土/天然橡胶纳米复合材料的结构与性能

大量研究表明,纳米填料的表面效应、大的比表面积以及纳米粒子本身对基体的强界面效应对橡胶纳米复合材料性能的提升具有极大的帮助。本研究以天然橡胶(NR)为基体材料,采用乳液法制备石墨烯/粘土/NR纳米复合材料。讨论了石墨烯、粘土的用量对复合材料的物理机械性能的影响。结果表明,当粘土用量为3.0 phr时,随着石墨烯添加量的增加,石墨烯/粘土/NR纳米复合材料的力学性能和耐磨性先升高,然后略有下降。当石墨烯添加量为1.0 phr时,复合材料的拉伸强度提高了33.3%,而阿克隆磨耗体积下降了22.7%。     

湿法混炼技术制备环烷油增塑天然橡胶/白炭黑复合材料的性能

使用优选的乳化剂对增塑剂环烷油(NAP)进行乳化,制得均一稳定的NAP乳化液,采用湿法混炼技术,使用所得的NAP乳化液与天然胶乳和白炭黑(SiO₂)浆液制备了NAP增塑的天然橡胶(NR)/SiO₂(NAP/NR/SiO₂)复合材料,研究了NAP添加量对NAP/NR/SiO₂复合材料门尼黏度、物理机械性能、动态力学性能、SiO₂分散性、耐热空气老化性能和屈挠龟裂性能的影响。结果表明,NAP/NR/SiO₂复合材料的门尼黏度较NR/SiO₂复合材料显著降低,Payne效应明显减弱,而动态力学性能和加工性能则明显提升;NAP添加量为10份(质量)时,NAP/NR/SiO₂复合材料的综合性能达到最佳,其拉伸强度与NR/SiO₂复合材料相比略微下降,而扯断伸长率则有不同程度的上升;加入NAP后,NR/SiO₂复合材料的耐热空气老化性能和屈挠龟裂性能得到了改善。     

气膜包覆法制备Si69改性淀粉/天然橡胶复合材料的性能

采用气膜包覆法制得双(3 -三乙氧基硅烷丙基)四硫化物(简称Si 69)改性淀粉,然后与天然橡胶(NR)共混制得Si 69改性淀粉/NR复合材料,研究了Si 69改性淀粉的疏水性,考察了Si 69用量对复合材料硫化特性、物理机械性能、加工性能及动态性能的影响,并表征了复合材料的相态结构.结果表明,经气流粉碎后淀粉的平均...     

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。     

湿法混合制备天然橡胶/二氧化硅复合材料的结构与性能

以天然胶乳、沉淀二氧化硅及硅溶胶为原料,分别采用胶乳-沉淀二氧化硅共沉法和胶乳-硅溶胶共沉法2种湿法混合工艺,制备了两类天然橡胶/二氧化硅湿法混合复合材料[P(NR/SiO2)和C(NR/SiO2)],并与采用传统干法混炼制备的天然橡胶/沉淀法二氧化硅复合材料(NR/SiO2)进行比较,研究了制备工艺、填料用量、硅烷偶联剂等参数对P(NR/SiO2)、C(NR/SiO2)和NR/SiO2的填料分散和物理机械性能的影响。结果表明,相比于胶乳-沉淀二氧化硅共沉法,采用胶乳-硅溶胶共沉法制备的C(NR/SiO2)具有更好的填料分散和综合物理性能,是制备高性能天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料的合适方法。     

NR/高岭土复合材料的制备及其硫化胶的力学性能

通过NR胶乳与高岭土悬浮液混合以凝聚共沉法制备填充型NR,并研究高岭土的结构、平均粒径和填充量等对其硫化胶力学性能的影响。结果表明,片状和粒径较小的高岭土填充的NR硫化胶有较高的力学性能,且在填充量达200份时,仍保持较高的力学性能。TEM观察表明,高岭土在凝聚法高岭土填充NR的硫化胶中与NR基体结合紧密,界面模糊。     

粘土的化学组成对天然橡胶／粘土复合材料性能的影响

用超声波和离心分级方法将3种来源不同的粘土进行分级,通过电子探针、红外光谱、X-射线衍射研究了各级份粘土的晶体结构、金属氢化物及粒子表面基团,并对相应级份的粘土胶进行物理力学性能测试。结果表明,粘土中的铁、铜、锰、钴、铬等化学组分含量对粘土胶的性能未产生积极影响,而粘土粒子表面羟基基团数量对粘土的补强性能起着显著作用。     

NR／BR／OMMT纳米复合材料的研究（Ⅱ）纳米蒙脱土在工业配方中的应用

选用前期优选出的有机蒙脱土（OMMT）牌号,利用机械共混法制备了不同OMMT含量的天然橡胶（NR）/顺丁橡胶（BR）/OMMT纳米复合材料。利用透射电子显微镜研究了复合材料的亚微观结构,观察结果显示制备出了分散均匀的剥离型的NR/BR/OMMT纳米复合材料;力学性能测试表明,当OMMT的用量为3份时,其复合材料的综合力学性能最佳;耐溶剂实验表明,随着OMMT含量的逐渐增加,NR/BR/OMMT纳米复合材料的耐溶剂性能明显提高并不断提高;而OMMT在轮胎工业配方中的优异性能表明其在轮胎工业中具有良好的应用前景。     

天然橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的耐磨耗性能研究

采用4种不同牌号的有机化蒙脱土(OMMT),利用机械共混法制备出了NR/OMMT纳米复合材料,研究了复合材料的力学性能和耐磨性能,进行了透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)分析。结果表明复合材料的力学性能和耐磨性都有不同程度的提高。TEM结果表明制备出了分散均匀的剥离型NR/OMMT纳米复合材料,通过纳米复合材料磨耗后的磨耗图纹及SEM表面形貌进行对比分析来探讨OMMT在橡胶中的耐磨机理。     

凝聚共沉法稀土掺杂高岭土/天然橡胶复合材料的性能研究

研究凝聚共沉法稀土掺杂高岭土/天然橡胶(NR)复合材料的性能,并与粉体高岭土/块状NR机械混炼硫化胶进行对比。结果表明:稀土掺杂高岭土在NR基体中具有良好的分散性,二者构成的界面结合牢固;与粉体高岭土/块状NR机械混炼硫化胶相比,凝聚共沉法稀土掺杂高岭土/NR硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度有较大提高;与镧和钐相比,镨化合物对高岭土的掺杂改性效果更明显。     

Natural rubber/nitrile butadiene rubber/hindered phenol composites with high-damping properties

New natural rubber (NR)/nitrile butadiene rubber (NBR)/hindered phenol (AO-80) composites with high-damping properties were prepared in this study. The morphological, structural, and mechanical properties were characterized by atomic force microscopy (AFM), polarized Fourier transform infrared spectrometer (FTIR), dynamic mechanical thermal analyzer (DMTA), and a tensile tester. Each composite consisted of two phases: the NR phase and the NBR/AO-80 phase. There was partial compatibility between the NR phase and the NBR/AO-80 phase, and the NR/NBR/AO-80 (50/50/20) composite exhibited a co-continuous morphology. Strain-induced crystallization occurred in the NR phase at strains higher than 200%, and strain-induced orientation appeared in the NBR/AO-80 phase with the increase of strain from 100% to 500%. The composites had a special stress–strain behavior and mechanical properties because of the simultaneous strain-induced orientation and strain-induced crystallization. In the working temperature range of a seismic isolation bearing, the composites (especially the NR/NBR/AO-80 (50/50/20) composite) presented a high loss factor, high area of loss peak (TA), and high hysteresis energy. Therefore, the NR/NBR/AO-80 rubber composites are expected to have important application as a high-performance damping material for rubber bearing.     

不同制备方法对纳米SiO2/NR复合材料力学性能的影响

本文研究了不同制备方法对纳米SiO2/NR复合材料力学性能的影响,结果表明:乳液共凝法制备的纳米SiO2/NR复合材料的力学性能优于机械共混法制备的纳米SiO2/NR复合材料力学性能.而先用硅酸钠和乙酸乙酯等制备纳米SiO2乳液,再与天然胶乳共凝的方法比用市售纳米SiO2与天然胶乳共凝的方法,纳米SiO2/NR复合材料...     

Durable compliant electrode based on graphene and natural rubber

A compliant electrode is a stretchable electronic device that retains good conductivity under stretching or bending. It has been used in various electro‐actuating applications which require large deformations under electrical field. The objective of this work was to fabricate a compliant electrode possessing high electrical conductivity and good mechanical properties. Due to the excellent mechanical properties of natural rubber (NR), it was used as a matrix for the compliant electrode. Graphene was used as a new and innovative conductive filler to provide excellent electrical conductivity. The mechanical properties and electrical properties were investigated by using a rheometer in the tension mode. Both mechanical and electrical properties were improved drastically by introducing graphene into the matrix. The highest electrical conductivity of 0.61 S/cm was obtained from the 35.0 %vol/vol graphene/NR composite, two orders of magnitude higher than that of the commercial compliant electrode. The 5.0 %vol/vol graphene/NR composite was shown and identified here as a promising material for using as a compliant electrode. POLYM. ENG. SCI., 57:129–136, 2017. © 2016 Society of Plastics Engineers     

就地反应法制备天然橡胶/二氧化硅复合材料

在天然胶乳与Na2SiO3水溶液的混合体系中滴加盐酸,就地生成SiO2粒子,并与天然橡胶(NR)同时发生凝聚共沉,获得了NR/SiO2透明复合材料。用扫描电子显微镜和分光光度计分析了材料的结构,测定了硫化胶的力学性能。结果表明,SiO2的粒径随混合体系中Na2SiO3投料量的提高而增大,并均匀分布于NR基体中;当复合材料中SiO2用量为25～54份时,SiO2的粒径为100～200nm;在SiO2用量适宜的条件下,复合材料硫化胶具有良好的力学性能;硫化胶片具有一定的透明性,在波长为600～800nm时,其透光率为50%～72%。     

聚苯胺改性蒙脱土/天然橡胶纳米复合材料的制备与性能

采用原位聚合法制备了聚苯胺质量分数为20% 的聚苯胺改性蒙脱土,并以此作为增强剂利用机械混炼法制备了聚苯胺改性蒙脱土( PANI － MMT) /天然橡胶( NR) 纳米复合材料。使用X 射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪及扫描电镜等对PANI － MMT 和PANI － MMT/NR 复合材料的结构进行了表征,并考察了PANI － MMT/NR 复合材料的力学性能。结果表明,PANI － MMT/NR 复合材料形成了插层型纳米结构; 与普通的有机蒙脱土/NR 复合材料相比,PANI － MMT/NR 复合材料的力学性能明显提高,PANI － MMT 添加质量为20 份时其力学性能达到最好,并超过了添加40 份炭黑N 660 的NR 的力学性能。