助交联剂在氢化丁腈橡胶中的应用研究

研究添加不同用量助交联剂齐聚酯和三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)的氢化丁腈橡胶(HNBR)的硫化特性和物理性能,并对比了两种助交联剂对HNBR的硫化特性、物理性能、老化性能、高温拉伸性能、耐磨性能和加工性能的影响。结果表明:随着齐聚酯或TMPTMA用量的增大,HNBR胶料的转矩增大,硫化时间缩短;拉伸强度基本不变,硬度、100%定伸应力和撕裂强度逐渐提高,拉断伸长率和回弹值减小。与添加齐聚酯的胶料相比,添加TMPTMA的胶料转矩较大,硫化时间较短;对比添加齐聚酯和TMPTMA的胶料,物理性能、老化性能、高温拉伸性能和耐磨性能都非常接近,即二者的作用原理相似。添加TMPTMA的胶料储能模量较小,损耗因子较大。     

增强氢化丁腈橡胶的性能研究

研究了碳纳米管和甲基丙烯酸锌分别增强氢化丁腈橡胶(HNBR)的硫化特性、力学性能,并对比了它们的硫化特性、力学性能、老化性能、高温拉伸性能、耐磨性能,通过橡胶加工分析仪分析了分别加入碳纳米管和甲基丙烯酸锌后橡胶的加工性能。结果表明,随着碳纳米管和甲基丙烯酸锌含量的增加,橡胶的扭矩增大,硫化时间缩短;拉伸强度基本不变,硬度、100%定伸应力、撕裂强度逐渐提高,拉断伸长率、回弹性减小。与甲基丙烯酸锌增强的橡胶相比,碳纳米管增强橡胶的扭矩较大,硫化时间较短;综合力学性能、老化性能、高温拉伸性能和耐磨性能较好;由橡胶加工分析仪可知,碳纳米管增强橡胶的储能模量较大,损耗因子较小。     

助交联剂三（甲基丙烯酸）三羟甲基丙烷酯在丁腈橡胶/热塑性聚酯弹性体共混物中的应用

研究了助交联剂三（甲基丙烯酸）三羟甲基丙烷酯（TMPTMA）的用量对丁腈橡胶/热塑性聚酯弹性体共混物性能的影响。结果表明,助交联剂TMPTMA不仅有加快硫化速率的作用,也具有一定的增塑效果,使混炼胶的门尼黏度降低,改善了胶料的加工性能;随着TMPTMA用量的增加,丁腈橡胶/热塑性聚酯弹性体共混物的拉伸强度、撕裂强度、100%定伸应力及硬度增大,而扯断伸长率减小,耐低温和耐老化性能下降;随着TMPTMA用量的增加,共混物的磨耗体积先减小后增大,耐油性能得到改善。     

助交联剂在彩色高硬度EPDM胶料中的应用

研究助交联剂TMPTMA和TAIC用量对高硬度乙丙橡胶(EPDM)混炼胶加工性能和硫化胶力学性能的影响。结果表明,助交联剂TMPTMA不仅有提高硫化速率的作用,也具有一定的软化效果,使混炼胶的流动性提高;随着TMPTMA用量的增加,EPDM硫化胶的硬度、拉伸强度、撕裂强度、100%定伸应力增大,而拉断伸长率和回弹性减小,共混胶的磨耗体积先减小后增大。助交联剂TAIC比TMPTMA的交联反应速度慢,交联密度较高;硬度和定伸应力较高,拉伸强度、撕裂强度、拉断伸长率和耐磨性都有所下降。     

助交联剂对过氧化物硫化HNBR性能的影响

考察了三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(SR350)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR351)作为过氧化物的助交联剂对氢化丁腈橡胶(HNBR)的硫化特性、加工性能、物理机械性能及老化性能的影响,并采用无转子流化仪研究了2种助交联剂的硫化反应动力学。结果表明,添加助交联剂的胶料的门尼粘度下降,硫化程度都有所增加,压缩永久变形性能改善,并且老化后性能保持率变好。其中添加SR351的试样的硫化程度较高,加工性能和压缩永久形变更佳。而助交联剂的存在提高了硫化反应的活化能,加入SR350和SR351胶料的活化能分别为154.76kJ/mol和158.78kJ/mol,表明加入助交联剂的硫化反应速率对温度的依赖性更大。     

增塑剂与助硫化剂对丁腈橡胶的协同作用

在三甘醇二异辛酸酯增塑剂存在下,以硫黄和过氧化二异丙苯为主硫化剂、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)为助硫化剂对丁腈橡胶(NBR)进行硫化,考察了HVA-2或TMPTMA用量对NBR的硫化特性、力学性能、耐油和耐磨性能、耐老化性能以及动态力学性能等的影响。结果表明,随着助硫化剂用量的增加,NBR的拉伸强度和硬度增大,压缩永久变形减小,耐油和耐磨性增强;而对玻璃化转变温度及耐老化性能的影响不大,但可降低胶料的生热和Payne效应,进而改善炭黑在NBR中的分散状况。当三甘醇二异辛酸酯用量为20份(质量,下同)、HVA-2或TMPTMA为1. 5份时NBR硫化胶的综合性能最佳。     

碳纳米管增强氢化丁腈橡胶的性能

以碳纳米管(CNTs)为增强填料,考察了CNTs用量对氢化丁腈橡胶(HNBR)混炼胶硫化特性及硫化胶物理机械性能、高温拉伸性能和耐老化性能的影响,并研究了CNTs增强HNBR硫化胶的动态力学性能和加工性能,表征了CNTs在橡胶中的分散状况。结果表明,随着CNTs用量的增加,HNBR混炼胶的硫化效率提高,且具有优异的抗硫化返原能力,HNBR硫化胶的拉伸强度变化不大,邵尔A硬度、100%定伸应力和撕裂强度逐渐提高,扯断伸长率和回弹性减小,高温扯断伸长率减小,高温拉伸强度和100%定伸应力提高;CNTs增强HNBR硫化胶老化后的拉伸强度无明显变化,邵尔A硬度和100%定伸应力提高,扯断伸长率减小。相比未增强HNBR硫化胶,CNTs增强HNBR硫化胶的弹性模量增大,损耗因子峰值减小,加工性能得到改善;CNTs在橡胶基体中整体分散比较均匀,局部存在团聚现象。     

TMPTMA在硅橡胶中的应用研究

研究了助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)对硅橡胶硫化性能、力学性能、低温性能和粘接性能的影响。结果表明,加入少量TMPTMA能改善硅橡胶的硫化特性和工艺性,提高硫化胶的硬度,降低硅橡胶的结晶温度,并有效提高硅橡胶与金属的粘接强度;但TMPTMA用量超过一定数值后,由于TMPTMA部分自聚合,在硅橡胶内形成一定的交联网络,造成两相界面粘接力变差,致使硅橡胶的拉伸强度降低。当TMPTMA用量为1份时,硅橡胶具有最佳的综合性能。     

碳纳米管增强丁腈橡胶的性能研究

研究了碳纳米管用量对丁腈橡胶硫化特性、力学性能、高温拉伸性能、导热性能、耐磨性能、压缩疲劳性能和动态力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜观察碳纳米管在橡胶中的分散情况。结果表明：随着碳纳米管含量的增加,胶料的最小扭矩和最大扭矩逐渐增大,焦烧时间和正硫化时间逐渐减少;拉伸强度和撕裂强度均是先提高后降低,拉断伸长率逐渐降低,100%定伸应力和300%定伸应力显著提高;高温拉伸性能中,性能保持率逐渐提高;导热系数逐渐提高,DIN磨耗体积逐渐降低;静压缩率逐渐降低,永久变形和疲劳温升逐渐增加。在动态力学性能中,加入碳纳米管后,橡胶的损耗因子峰值降低,储能模量在温度较低时较小。由扫描电子显微镜观察拉伸试样断面可知,碳纳米管在橡胶中整体分散均匀,局部存在团聚现象。     

助交联剂对三元乙丙橡胶过氧化物硫化的影响

分别采用三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)以及高乙烯基聚丁二烯(HVPBd)作为过氧化物硫化三元乙丙橡胶(EPDM)的助交联剂,研究其对EPDM胶料硫化特性及硫化胶力学性能的影响。结果表明,3种助交联剂的添加能明显促进硫化程度,硫化胶的硬度和定伸应力均明显提高,添加TAIC的EPDM混炼胶硫化程度最高,但添加TMPTMA使胶料的焦烧安全性变差,而添加HVPBd的EPDM胶料降解程度最低。通过一级动力学模型及自催化反应模型研究EPDM硫化动力学行为时发现,助交联剂类型影响胶料的硫化反应速率,其中TMPTMA能明显促进硫化反应速率,TAIC次之,而HVPBd几乎没有影响,但硫化反应表观活化能由于助交联剂的添加均出现降低,其中添加TAIC胶料的表观活化能最低。     

古马隆树脂对HNBR性能的影响

采用古马隆树脂为填充剂制备了氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,研究了古马隆用量对HNBR复合材料硫化特性、物理性能、动态力学性能的影响。结果表明,古马隆树脂具有交联、补强和增塑三重作用。随着古马隆用量的增加,混炼胶的门尼粘度逐渐提高,硫化胶的拉断伸长率明显提高。玻璃化转变温度(Tg)和储能模量(E′)提高。当古马隆用量为5份时,损耗因子(tanδ)最小,拉伸强度和100%定伸应力最大。当古马隆用量为7.5份时,撕裂强度为79.1kN/m。     

NR/SBR并用胶配比对其硫化特性和力学性能的影响

考察了天然橡胶与丁苯橡胶不同配比对并用胶硫化特性和力学性能的影响。无转子硫化仪的测试结果表明,随着丁苯橡胶的占比增加,最小转矩和最大转矩均变大,且两者差值也随之增大,硫化时间延长,硫化胶的拉伸强度和撕裂强度明显下降,硬度增加;120℃老化后拉伸强度有不同程度的下降,天然橡胶占比越多下降越明显。     

环保型增塑剂腰果壳油对丁腈橡胶性能的影响

研究了腰果壳油(CNSL)用量对丁腈橡胶胶料的硫化特性和硫化胶性能的影响,并与使用邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油作为增塑剂进行了对比。结果表明,在0～30份(质量)用量内,加入CNSL后胶料的焦烧时间和正硫化时间有所缩短。与加入相同用量的邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油的胶料及硫化胶相比,使用CNSL的胶料在硫化曲线上的最小转矩和最大转矩以及硫化胶的硬度、定伸应力和耐ASTM1#标准油体积增加率较小;硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率和耐ASTM3#标准油体积增加率较大;硫化胶的耐热空气老化性能较好。     

丙烯酸酯类助交联剂在硅橡胶中的应用

研究了丙烯酸酯类助交联剂对硅橡胶硫化性能、力学性能、粘弹性能的影响。结果表明,助交联剂显著降低了硅橡胶的硫化时间、撕裂强度,明显提高了硫化胶的硬度、拉伸永久变形、模量和损耗因子,使硅橡胶在宽温域内的阻尼性能、模量稳定性得到极大的改善,为准恒模量阻尼硅橡胶的研究提供了新的方向。     

官能化高乙烯基聚丁二烯橡胶与丁腈橡胶共混胶的性能

以氢化钠为活性剂、马来酸酐为改性剂,通过负离子反应对高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVBR)进行官能化改性制备了官能化HVBR(FHVBR)。考察了FHVBR与丁腈橡胶(NBR)共混的质量比对FHVBR/NBR共混胶硫化特性、力学性能、耐热氧老化性能和电性能的影响,并通过差示扫描量热仪和扫描电子显微镜探讨了共混胶的两相相容性。结果表明,随着NBR用量的增加,FHVBR/NBR共混胶的硫化时间缩短、硫化效率提高,定伸应力和硬度增大,耐老化性能得以改善。NBR用量的增加使得FHVBR/NBR共混胶对不同频率下的微波吸收能力增强,共混胶的电阻率下降,导电性增强。然而,NBR用量增加导致共混胶的拉伸强度略有下降。     

过氧化物交联聚烯烃弹性体的性能

采用过氧化物交联，讨论了交联剂、共交联剂、补强填充剂以及增地采用茂金属催化剂合成的乙烯－辛烯共聚物（ＰＯＥ）的物理机械性能的影响。和过氧化物交联后，ＰＯＥ的拉伸强度、扯断伸长率和扯断永久变形大幅度下降。加入共交联剂，可以提高交联程度，缩短硫化时间。加入炭黑，可以起到补强作用。提高１００％定伸应力、撕裂强度、伸强度和硬度，减小扯断伸长率和扯断永久变形。加入增塑剂降低了某些力学性能，但扯断伸长率增加，     

氢化丁腈橡胶与聚氯乙烯或聚乙烯共混

研究氢化丁腈橡胶（HNBR）与聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）的共混，该HNBR是用偶氨法常压氢化丁腈胶乳制得的。共混物的力学性能表明，在HNBR质量分数为40％以上时，2种共混物均呈现热性橡胶性能。HNBR／PVC共混物在拉伸强度方面呈现加和关系。热老化后HNBR／PE共混物的力学性能比NBR／PE共混物的好得多。用扫描电镜观察HNBR／PE 混物的断面形态。并用DSC曲线研究了HNBR／PE共混物的结晶变化。     

POE/硅橡胶热塑性弹性体的力学性能及加工性能研究

采用动态硫化方法制备了乙烯-丙烯共聚物(POE)/硅橡胶热塑性弹性体。考察了共混比和交联剂含量对POE/硅橡胶热塑性弹性体的力学性能以及流变加工特性的影响。结果表明,m(硅橡胶)/m(POE)为60/40,交联剂质量分数为2.5%时表现出优越的力学性能,拉伸强度达到9.8MPa,断裂伸长率达到740%。制备出的POE/硅橡胶在流变测试中表现出优越的流变性能,具有高剪切粘度低,低剪切粘度高的特点。