纳米填料/橡胶体系在贮存中的结构形态变化Ⅱ.结构变化的影响因素及其对性能的影响

综述了纳米填料／橡胶复合体系在熔融态或高弹态贮存停放过程中,影响其结构形态变化的因素,以及贮存停放对复合体系流变性能、物理机械性能和导电性能的影响,并评述了相关的理论模型。纳米填料／橡胶复合体系在熔融贮存过程中的结构变化主要受橡胶的黏度、填料特性及其用量、填料与橡胶之间的相互作用以及加工性能的影响。填料网络结构的絮凝程度强化使复合体系流变性能、动态力学性能降低,但导电性能提高。相关的填料聚集动力学和填料絮凝模型大部分是唯象模型。     

纳米CaCO3填充ABS/PP合金复合物研究

通过熔融共混使纳米CaCO3粒子周围包覆上一层TPE橡胶,制备出纳米CaCO3母料,用其与PP、ABS共混复合制备出ABS/PP合金纳米填料复合物.该复合材料力学性能及熔体流动性能测试结果表明,纳米CaCO3含量在试验用量范围内,ABS纳米CaCO3复合物的拉伸强度随填料含量的增加而增加,当母料含量为17%,母料中纳米CaCO3填料含量为60%左右时有较佳的冲击性能;ABS/PP纳米CaCO3复合物在PP含量9%～10%时有最好的拉伸强度和冲击强度;纳米CaCO3填料含量对复合物的拉伸强度影响不大,随其用量增加对冲击强度有明显的提高;熔体流动性能在PP含量10%左右时达最大,但随填料含量增加而下降.     

二氧化硅纳米粒子在橡胶中的“薄膜”和“互扣”补强作用

研究二氧化硅纳米粒子在橡胶中的“薄膜”和“互扣”补强作用。通过分析二氧化硅纳米粒子和纳米粒子链在聚二甲基硅氧烷（PDMS）基体中的分散现象,得出硅橡胶基体中填料富集区的PDMS分子“薄膜”和纳米粒子链的“互扣”具有类似于贝壳珍珠层的补强功能,可提高复合材料的强度和韧性；纳米级补强材料的空间形态对复合材料性能有着极大的影响。     

无机组合粒子/聚丙烯复合材料的改性研究

选用纳米碳酸钙、滑石粉、玻璃微珠作为无机填料,研究了三元复配填料填充对聚丙烯复合材料性能的影响。通过对复合材料熔体指数、力学性能以及形态结构的比较,探讨了无机组合粒子级复配共混的协同效应。结果表明:无机复配填料能够产生一定的协同效应,提高聚丙烯复合材料的综合性能。     

含石墨烯纳米材料的丁腈橡胶胶料

剥离的石墨烯纳米片状粒子(x Gn Ps)是一种新型含有石墨烯片层的3D碳类层状纳米填料。通过研究4种市售碳类填料,即x Gn Ps(xg C750、xg M5、UF1 C98)和N339炭黑(CB)与丁腈橡胶(NBR 3945)的混炼胶。采用熔融混炼方法制备纳米复合材料。研究了含石墨烯纳米材料橡胶的特性,如填料分散指数、硬度、每个片状粒子中石墨烯的层数、流变曲线、拉伸强度、多次滞后应力-应变、动态力学性能、介电行为和阻隔性能。     

高填充性聚合物/纳米粒子复合材料的流变行为研究进展

介绍了纳米粒子的含量、尺寸、形状、表面处理、分散性和聚合物熔体等对聚合物/纳米粒子复合材料流变行为的影响,概述了近些年来高填充性聚合物/纳米粒子复合材料的流变行为的研究进展,并对高填充性聚合物/纳米粒子复合材料的黏弹机理进行了总结。     

PA1010/纳米橡胶/POE-g-MAH共混物的流变性能研究

用高压毛细管流变仪研究了PA1010／纳米橡胶/POE—g—MAH共混物的流变性能。结果表明,在240—270℃及剪切速率100-2500s^-1时,熔体为假塑性流体。加入纳米橡胶明显地降低了共混物熔体的非牛顿指数,并且使尼龙1010的粘流活化能较大幅度地降低,但橡胶含量增加对粘流活化能影响不明显。随着橡胶含量的增加,熔体的粘度逐渐增大,橡胶含量为15％时达到最大值。     

碳包覆白炭黑的研究及在橡胶中的应用

以葡萄糖为碳源物质制备出碳包覆白炭黑填料,通过改变葡萄糖在碳包覆白炭黑填料中的占比,研究不同碳含量对碳包覆填料/橡胶纳米复合材料性能的影响。研究表明,碳包覆白炭黑填料在橡胶中的分散性能及其填充胶加工性能都大幅提升,以葡萄糖为碳源的碳包覆填料硫化胶的耐磨性能相比纯白炭黑硫化胶提升 30%时的碳包覆白炭黑填料填充胶的物理机械性能最为优异。本文通过对碳包覆填料/橡胶纳米复合材料的性能分析及填料自身的微观表征,对填料中碳源物质与白炭黑的作用机理及对橡胶性能的影响进行了总结探讨。     

2005年《合成橡胶工业》第28卷分类总目次

述评1-001纳米填料/橡胶体系在贮存中的结构形态变化(Ⅱ):结构变化的影响因素及其对性能的影响林桂吴友平张秀娟钱燕超贾清秀张立群2-081废旧轮胎橡胶颗粒在沥青混合料中的应用周纯秀谭忆秋徐立廷辛星4-241橡胶阻燃技术的研究进展蔺海兰廖双泉廖建和5-321橡胶制品基布的选择和性能刘呈坤马建伟孙计赞6-409甲基氢氯硅烷合成工艺进展邓亮王嘉骏冯连芳开发1-008聚丁二烯橡胶接枝苯乙烯本体自由基聚合机理黄源曹堃李伯耿1-012用熔体流动指数仪研究三元乙丙橡胶熔体的流变性能赵建才戴元坎俞炜周持兴1-015顺丁橡胶装置丁二烯回收单元的改造魏芳任…     

聚乳酸纳米复合材料流变性能研究进展

综述了各种纳米粒子，包括生物质基纳米粒子、碳基纳米粒子、纳米黏土等对聚乳酸(PLA)在剪切力场作用下的流变性能影响及其各自含量、表面处理和与PLA基体之间相互作用等对其流变性能的影响，并总结了纳米粒子对PLA流变性能的作用机理。     

玻璃微珠改性PP和PE-LLD的加工流变行为

采用玻璃微珠改性两种基体性质显著不同的聚烯烃并对玻璃微珠的含量、粒径和复合材料加工方法对材料的加工流变行为进行了研究。结果表明：加工方法、玻璃微珠含量和粒径对聚丙烯/空心玻璃微珠(PP/GB)复合材料的熔体流动速率和转矩流变性能的影响远大于对PE-LLD/GB复合材料的影响，其中玻璃微珠含量的影响较粒径大。研究认为，无机刚性粒子填充改性热塑性聚合物时，加工方法、填料含量、几何特征等对复合材料流变特性是否发生影响，影响的程度等，更重要的是取决于基体树脂的特性。     

高填充性聚丙烯基纳米复合材料挤出胀大行为研究

使用毛细管流变仪考察了3种高填充聚丙烯（PP）纳米复合材料的挤出胀大行为,研究了口模温度、剪切速率、熔体压力、纳米粒子填充比例和纳米粒子形貌对PP纳米复合材料熔体挤出胀大比的影响。结果表明,3种PP纳米复合体系熔体的挤出胀大比均随口模温度的增加而减小,且大致呈线性关系;随着剪切速率的增大而增加,且随着填料填充比例的增加有减小的趋势;随着熔体压力的增大而增加,并且随着熔体压力的增加,其挤出胀大比随填料填充比例的增加而减小的幅度下降;3种颗粒形貌纳米粒子填充体系中,在相同的体积分数和温度下,片状结晶纳米氢氧化镁［Mg（OH）2］填充体系熔体挤出胀大比最小,球状纳米碳酸钙（CaCO3）填充体系熔体挤出胀大比最大,棒状粒子埃洛石纳米管（HNTs）填充体系熔体挤出胀大比介于两者之间。     

Al2O3的表面处理及粒子尺寸对SBR导热橡胶性能的影响

以丁苯橡胶为基质，微米氧化铝与纳米氧化铝为导热填料，制备了填充型导热橡胶，研究了微米氧化铝填充量，偶联剂表面处理对导热橡胶导热性能的影响。比较了纳米氧化铝和微米氧化铝填充的导热橡胶的导热性能及物理机械性能。并将2种粒子以不同配比加入了苯橡胶基质中，对其影响进行了探讨。结果表明，随着微米氧化铝填充份数的增加，丁苯橡胶的导热系数增大，但共加工性能和物理机械性能下降；用硅烷偶联剂KH-570，KH-550，A-151和钛酸酯偶联剂TM-S105表面处理后的微米氧化铝对导热橡胶的导热性能有一定影响，但并不显著，在相同填充量下，纳米氧化铝填充的导热橡胶比微米氧化铝填充的导热橡胶具有更好的导热性能及物理机械性能；在合适的比例下，纳米氧化铝与微米氧化铝混合填充的导热橡胶其导热效果优于单纯使用微米粒子填充的橡胶。     

硬脂酸对纳米ZnO填充聚丙烯流变和结晶行为的影响

为了给纳米ZnO/聚丙烯(PP)复合材料的加工及性能优化提供理论依据,采用熔融共混的方式制备纳米ZnO/PP复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)以及X射线衍射仪(XRD)对纳米ZnO/PP复合材料的结构与性能进行表征,以研究硬脂酸加入前后对复合材料的微观结构、流变性能及结晶行为的影响。结果表明,当纳米ZnO质量分数低于5%时,粒子分散良好,复合材料熔体的复数黏度随纳米ZnO质量分数的增大而减小,但是当纳米ZnO质量分数高于10%后,纳米粒子发生团聚,体系黏度上升。硬脂酸的加入增强了ZnO纳米粒子与PP基体的界面作用,也改善了ZnO纳米粒子的分散性。纳米ZnO质量分数小于5%时,对PP结晶没有明显影响,但是当纳米粒子团聚后对PP起异相成核作用。硬脂酸的加入可以有效抑制复合材料中的PP在升温过程中β晶向α晶的转变。ZnO纳米粒子的团聚对β晶的形成起抑制作用。     

存放时间及胶种和补强填料对胶料流变特性的影响

研究存放时间及胶种和补强填料对胶料流变特性的影响。结果表明:补强填料类型对胶料流变特性的影响远远超过胶种的影响,尤其是白炭黑用量对胶料流变特性影响显著;高白炭黑用量配方胶料建议存放时间不超过7 d,全天然橡胶配方胶料、全合成橡胶配方胶料和丁基橡胶配方胶料建议存放时间不超过15 d。     

TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能

利用硅烷偶联剂KH570对TiO₂纳米粒子进行表面改性,然后制备塑化超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)/TiO₂复合材料,最后通过密炼-模压法制备不同含量和粒子尺寸的TiO₂纳米粒子增强PE-UHMW/高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示热扫描量热仪、万能试验机、流变仪表征测试复合材料的微观结构、结晶、力学及流变性能。结果表明,低含量的Ti O₂纳米粒子(质量分数0.1%)能在聚合物基体中分散良好,使复合材料的力学性能、结晶度及流动性均有显著提升;随粒子尺寸增加,材料强度和刚度降低,断裂伸长率和熔体剪切黏度先增加后降低。然而,高含量粒子分散困难、易形成大的聚集体,导致复合材料性能下降。当TiO₂纳米粒子尺寸为5～10 nm、质量分数为0.1%时,复合材料展现出优异的力学性能和加工性能,拉伸强度和拉伸屈服强度分别高达58.21 MPa和44.53 MPa,且熔体剪切黏度下降19.7%。     

SiO2纳米粒子改性填充PC的力学与流变性能

采用SiO2纳米粒子填充改性聚碳酸酯(PC),为使无机纳米粒子在基体PC中分散均匀,经硅烷偶联剂KH-550对SiO2纳米粒子进行表面处理,分析了改性SiO2纳米粒子对复合材料机械与加工性能的影响,并对复合材料进行了分析表征,探讨了无机刚性纳米粒子填充改性典型工程塑料PC的特点并探索其增强增韧的机理,研究了复合物的粘流变性能. 结果表明,改性SiO2纳米粒为球形,在PC基体中分散均匀,湿法改性制备的PC/SiO2纳米粒子复合材料的力学拉伸性能和流变性能最好.     

纳米SiO2对甲基乙烯基硅橡胶结构和性能的影响

采用沉淀法和气相法纳米SiO2补强硅橡胶,考察纳米SiO2的添加量和比表面积对结合橡胶量、橡胶吸附层厚度以及硅橡胶补强力学性能的影响．通过溶胀平衡实验计算填料补强能力参数C值,并通过扫描电镜观察填料纳米SiO2在硅橡胶中的分散状态．结果表明：填料添加量对硅橡胶力学性能的影响效果显著,当质量比为0．4时,补强橡胶具有较好的力学综合性能,结合橡胶量增大至49．24％,吸附层厚度增至6．87nm,对于气相法纳米SiO2,增大填料比表面积有利于提高结合橡胶量,改善填料的补强效果,补强硅橡胶热稳定性也相应提高,此外填料的C值也随之增大,选一步验证了填料的补强效果增强．     

功能纳米填料在橡胶中的作用及橡胶纳米复合材料的制备

综述了功能纳米填料在橡胶中的作用,如可提高橡胶力学性能,改善橡胶硫化性能、抗老化性能、阻隔及隐身等性能;介绍了橡胶纳米复合材料的制备方法,主要有共混法、原位聚合法、溶胶-凝胶法及层间插入法;展望了功能纳米填料在橡胶中的作用及橡胶纳米复合材料制备的发展前景。     

纳米填料的改性及其在橡胶中的分散研究进展

论述纳米填料的改性及其在橡胶中的分散研究进展.填料的分散程度受橡胶品种、填料性质及其预处理效果、某些添加剂的品种和用量以及胶料加工方法和工艺条件等因素的影响.在橡胶中用量较大的纳米填料粒径小、比表面积大、表面能高、粒子间易团聚,需进行表面改性(如活化、接枝)以及预分散处理(如在填料制造过程中加入表面活性剂、制备母炼胶等)等以提高填料分散性,改善填料对橡胶的补强效果.其中多功能聚合物型填料分散剂具有使用方便、适应范围广的优点,具有广阔的应用前景.