环氧化杜仲胶改性丁苯橡胶/白炭黑复合材料的制备与性能

研究了环氧化杜仲胶(EEUG)作为改性剂对丁苯橡胶(SBR)/白炭黑复合材料的性能及白炭黑分散性的影响,并与偶联剂KH-550和大分子界面改性剂三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM-gMMH)作改性剂制备的复合材料进行了对比。结果表明,EEUG、EPDM-g-MMH和KH-550均能降低白炭黑引起的硫化延迟效应,减轻填料聚集导致的Payne效应,提高SBR/白炭黑复合材料的力学性能及耐磨性,改善压缩疲劳性能;采用EEUG改性的SBR/白炭黑复合材料具有更加优异的力学性能、耐磨性及动态力学性能。     

淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料的性能研究

采用改性淀粉部分替代炭黑制备淀粉/炭黑/SBR/BR复合材料,研究间苯二酚-甲醛(RF)树脂或偶联剂KH-550改性淀粉对复合材料性能的影响.结果表明:偶联剂KH-550的改性效果优于RF树脂;RF树脂或偶联剂KH-550能够对淀粉和橡胶基体的界面起到增强作用;与加入RF树脂改性淀粉的复合材料相比,加入偶联剂KH-550改性淀粉的复合材料耐磨性能较差,但抗湿滑性能较好.     

纳米凹凸棒土填充丁苯橡胶的应用研究

通过采用熔融共混的方法,将硅烷偶联剂KH-550,KH-560,KH-570、A-151和硅-69改性过的AT与丁苯橡胶(SBR-1502)复合,制备出性能优异的AT/SBR混炼胶,并对其力学性能测试。研究结果表明,硅-69对AT的改性效果最好,当填充AT 30份时,AT/SBR纳米复合材料综合性能最好,其拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率分别达到13.33 MPa,44.51 MPa和518.8%。此外,鉴于AT与白炭黑同为无机填料,本论文还研究了AT与白炭黑并用对复合材料性能的影响。结果表明,当AT与白炭黑并用比为1:1(20份/20份)时,与填充40份白炭黑的丁苯橡胶的复合材料力学性能相当。因此,可考虑用AT与白炭黑并用,部分代替白炭黑,进而降低丁苯橡胶制品的成本。     

偶联剂对淀粉/丁苯橡胶复合材料性能的影响

采用乳液共混法制备了淀粉/丁苯橡胶(SBR)以及间苯二酚甲醛树脂(RF)改性淀粉/SBR复合材料,考察了偶联剂对2种复合材料硫化特性、力学性能的影响,并用扫描电镜观察了其相态结构。结果表明,各种偶联剂都能在一定程度上提高淀粉/SBR复合材料的拉伸强度和撕裂强度,其中γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和N-β(氨基乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)的增强效果最为显著;采用RF对淀粉进行改性,RF改性淀粉/SBR复合材料的力学性能较之淀粉/SBR复合材料的力学性能有了进一步提高。橡胶相与淀粉相界面结合的改善是RF改性淀粉/SBR复合材料力学性能提高的主要原因。     

凹凸棒土填充SBR的性能研究

试验研究不同硅烷偶联剂改性凹凸棒土(简称AT)填充SBR硫化胶的物理性能,并以结合橡胶研究补强机理.结果表明,硅烷偶联剂KH-550,KH-560和Si69能明显提高AT/SBR复合材料的物理性能,热重分析显示这些偶联剂提高了AT/SBR混炼胶的结合橡胶含量,增强了AT与SBR分子之间的相互作用;AT经偶联剂Si69改性后可以部分替代炭黑和白炭黑用于填充SBR.     

稀土偶联剂WOT对纳米碳酸钙/SBR复合材料性能的影响

采用稀土偶联剂WOT对纳米碳酸钙进行表面改性,通过机械共混法制备纳米碳酸钙/SBR复合材料,研究其性能,并与硅烷偶联剂KH-560进行对比。结果表明,与硅烷偶联剂KH-560相比,稀土偶联剂WOT改性复合材料的加工性能较优,拉伸强度和拉断伸长率较高,稀土偶联剂WOT的最佳用量为1.6份;两种偶联剂均能改善纳米碳酸钙在SBR胶料中的分散性,提高复合材料的动态力学性能。     

硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料性能的影响

以30%木粉和70%聚乳酸(PLA)为原料,加入1%的硅烷偶联剂,通过熔融共混的方法制备了PLA/木粉复合材料,并研究了不同类型硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料结晶性能、热性能、力学性能和吸水率的影响。XRD结果表明:偶联剂KH-550明显降低了复合材料的结晶度,提高了木粉与PLA之间的相容性;热分析结果表明,偶联剂的加入使复合材料的冷结晶温度下降,热稳定性也稍有下降;力学性能测试结果表明:偶联剂的加入改善了复合材料的力学强度,且KH-550的改性效果较好;另外,KH-550的加入还增加了复合材料的耐水性。     

硅烷偶联剂对废EMC粉/PVC复合材料性能的影响

采用硅烷偶联剂KH-550对废环氧模塑料粉(废EMC粉)进行表面改性并制备了相应的改性废EMC粉/PVC复合材料,分析了废EMC粉的组成和性质以及KH-550的偶联机理,研究了偶联剂用量对复合材料力学性能和加工性能的影响,并用扫描电镜(SEM)观察了复合材料断面形貌。结果表明,KH-550质量分数为1.2%时改性效果较佳,拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别比未改性时提高了58.2%、86.0%和43.7%,扫描电镜和流变性能测试结果均表明,硅烷偶联剂KH-550的加入大大改善了废EMC粉和PVC之间的相容性,提高了界面结合强度。     

偶联剂KH-570对木薯淀粉/天然橡胶复合材料性能的影响

采用偶联剂KH-570对木薯淀粉/NR复合材料进行改性,研究了偶联剂KH-570对复合材料结构和性能的影响.结果表明:加入KH-570后,木薯淀粉/NR复合材料的定伸应力、拉伸强度和撕裂强度提高;当KH-570用量为3％时,复合材料的综合力学性能最佳.SEM分析表明,KH-570增强了木薯淀粉与天然橡胶间的界面结合;加...     

改性淀粉对炭黑填充丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶性能的影响

用改性淀粉替代部分炭黑填充丁苯橡胶(SBR)/顺丁橡胶(BR)并用胶,考察了改性淀粉用量及偶联剂种类对混炼胶硫化特性及硫化胶物理机械性能和动态力学性能的影响.结果表明,用改性淀粉替代部分炭黑可对SBR/BR混炼胶的硫化产生明显的延迟作用,但改性淀粉用量的变化对焦烧时间与正硫化时间影响不大;添加偶联剂KH-570或NDZ-201延迟了混炼胶的硫化过程,KH-550能大幅度地促进硫化作用,Si-69对于体系的硫化性能略有影响;随着改性淀粉用量的增加,SBR/BR硫化胶的拉伸性能、耐磨耗性均有所降低,但弹性、动态生热和滞后性能得到了明显改善,改性淀粉最佳用量为5～8份;各种偶联剂均可提高SBR/BR硫化胶的拉伸性能,硅烷偶联剂Si-69和KH-570对弹性和动态生热也略有改善,添加偶联剂KH-550改善了SBR/BR硫化胶的抗湿滑性能,但滞后性能变差,添加偶联剂KH-570或Si-69对SBR/BR硫化胶动态力学性能的影响较小,综合考虑,以添加偶联剂KH-570较好.     

偶联剂改性对磁敏NR/SBR并用胶性能的影响

将NR和SBR与改性羰基铁粉机械共混制备磁敏NR/SBR并用胶,研究偶联剂KH-550,KH-560,KH-570和NDZ-401改性羰基铁粉对磁敏NR/SBR并用胶的物理性能和磁流变效应的影响。结果表明:不同偶联剂改性的羰基铁粉对NR/SBR并用胶性能有一定的影响;采用偶联剂KH-570改性的羰基铁粉填充的NR/SBR并用胶表现出较好的物理性能和磁流变效应。     

用KH-550改性白炭黑增强SBR／BR并用胶研究

丁苯橡胶（SBR）与顺丁橡胶（BR）进行共混改性,加入交联剂改善两者的相容性,并通过加入硅烷偶联剂了一氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）对白炭黑进行改性,增加其力学性能。测定试样的性能并确定具有最佳性能时的配比及最佳工艺参数。实验结果表明：在SBR／BR并用胶质量比为80／20时力学性能和耐老化性能较好;得到了最佳硫化工艺参数：硫化温度150℃;压力10MPa;时间20min;加入硅烷偶联剂KH-550后。胶料的力学性能得到明显改善。当加入硅烷偶联剂KH-5502．5mL时性能最为优异;加入交联剂过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化二苯甲酰（BP0）都增加了两者的相容性,当加入两种交联剂DCP与BPO的质量比为1／3时相容性最佳。通过对空白试样及共混物试样进行FT—IR谱图分析和偏光显微镜照片分析,前者证明了SBR和BR之间产生了新的交联键,而后者证明了相界面的相容性提高了,胶料的机械性能和热老化性能得到显著提高。     

白炭黑高官能化改性及其填充SBR性能的研究

采用偶联剂KH-570对白炭黑进行高官能化改性,并对其填充SBR胶料的性能进行研究。结果表明,以甲苯为溶剂在回流状态下对白炭黑进行改性,偶联剂水解用去离子水与偶联剂KH-570的用量比为0.35,水解时间为143min,且偶联剂用量为8份,所得产物官能化程度最高,接枝率达到16.3%。改性白炭黑填充SBR中的填料分散性明显提高,胶料的硫化时间缩短,综合物理性能提高。     

改性淀粉/炭黑/丁苯橡胶复合材料的耐疲劳性能研究

采用硅烷偶联剂KH-550对淀粉进行改性,制备改性淀粉/炭黑/丁苯橡胶复合材料,并对其耐疲劳性能进行研究.结果表明:与未加改性剂的胶科相比,加入改性剂的混炼胶焦烧时间和正硫化时间缩短,转矩变化不大,硫化胶综合物理性能较好;当改性剂用量为1份时,复合材料的耐疲劳性能最好;复合材料的耐疲劳性能与其300％定伸应力、抗切割性能及应力松弛相关.     

Reinforcement of Styrene-Butadiene Rubber with Silica Modified by Silane Coupling Agents Experimental and Theoretical Chemistry Study

The properties of styrene-butadiene rubber （SBR） reinforced by modified silica was investigated according to national standards. Silica was modified by silane coupling agents KH-570, KH-590, and KH-792. The optimized geometries of molecular modified silica reinforced SBR were obtained by using B3LYP calculation of density functional theory with the 6-31＋G basis sets. The natural bond orbital analyses were carried out. The Si-O bond length of silica modified by KH-792 was the shortest and the electronegative of O was the highest. It indicated that the connection between silica and KH-792 was the tightest. Higher tensile strength and elongation of reinforced SBR was obtained by silica modified with the KH-792. It was caused by large delocalization of lone pair electrons of the two N atoms in KH-792. The S-C bond length in silica modified by KH-590 was longer than the ordinary S-C bond length. Then the sulfur free radical （·S·） was produced more easily in vulcanization. The degree of crosslink was increased by the cross-linkage of the rubber molecule and the sulfur free radical. That was why the highest stress and tear strength of reinforced SBR was produced when silane coupling agent KH-590 was used. The calculation results was in accord with experimental data.     

硅烷偶联剂KH-550和Si-69增容粉煤灰/废胶粉复合材料

采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si-69)对粉煤灰(FA)/废胶粉(URP)复合材料进行增容,考察了偶联剂用量和加入方式对复合材料性能的影响,并对复合材料的结构和微观形貌进行了表征。结果表明,KH-550和Si-69均可以改善FA与URP的相容性,提高复合材料的力学性能;Si-69的增容效果好于KH-550,最佳的Si-69/FA/URP(质量比)为1.0/40/100。采用硅烷偶联剂与FA混合、再与URP混合的分步加入方式,与同步加入方式相比,制备的复合材料更易成型,且复合材料的力学性能、耐磨性能和耐热老化性能更好。与KH-550相比,用Si-69改性的FA/URP复合材料,其相界面更为模糊,无孔洞。硅烷偶联剂改性的FA/URP复合材料中有Si—O生成。