拉伸疲劳过程中未填充丁苯橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯共混硫化胶性能的变化

研究了反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)用量不同的未填充丁苯橡胶(SBR)/TPI共混硫化胶的拉伸疲劳性能,考察了TPI用量为20份(质量,下同)的未填充SBR/TPI共混硫化胶在拉伸疲劳过程中动态性能及TPI结晶性能的变化。结果表明,TPI用量为20份或30份时SBR/TPI共混硫化胶的拉伸疲劳性能较好,随TPI用量增加其疲劳断裂表面的撕裂线逐渐增多。X射线衍射分析表明SBR/TPI(质量比为80/20)共混硫化胶的结晶衍射峰强度随着拉伸疲劳次数的增加而不断增强。动态力学分析表明SBR与TPI的相容性良好;随拉伸疲劳次数增加SBR硫化胶损耗因子的峰值不断降低,而TPI用量为20份的SBR/TPI共混硫化胶在拉伸疲劳过程中损耗因子峰值的变化不明显,但损耗因子在40～60℃有较大幅度的下降。     

无卤氮磷系阻燃剂对阻燃三元乙丙橡胶胶料性能的影响

以三元乙丙橡胶(EPDM)为主体材料,分别采用5种无卤氮磷系阻燃剂FR-680,206,AT-903C,FR35RP和FR21RP(用量为110份)制备阻燃EPDM胶料,考察5种无卤氮磷系阻燃剂对EPDM胶料性能的影响。结果表明：5种无卤氮磷系阻燃剂均能明显提高EPDM硫化胶的阻燃性能,EPDM硫化胶的极限氧指数均在30%以上;填充阻燃剂FR-680和FR35RP的EPDM硫化胶具有优异的物理性能,但其阻燃性能相对较差;填充阻燃剂FR21RP的EPDM硫化胶的拉伸强度为7.0 MPa,极限氧指数为39%,总热释放量最大值为83.43 MJ·m^-2,总烟释放量最小值为462.42 m²·m^-2,其综合性能最佳。     

炭黑种类和用量对磁性丁腈橡胶性能的影响

研究炭黑种类和用量对磁性丁腈橡胶(NBR)胶料性能的影响。结果表明：分别将30份炭黑220,N330,N550,N660,N774和N990填充于磁性NBR胶料中,填充炭黑N660的磁性NBR混炼胶的Payne效应最弱(填料网络结构最稳定),填充炭黑N220的磁性NBR硫化胶的物理性能最佳,填充炭黑N550的磁性NBR硫化胶的磁性能最优[剩磁(B_r)为0.220 T,矫顽力(H_cb)为165 k A·m^-1,最大磁能积(BH)_max为9.3 k J·m^-3];分别将不同用量炭黑N550填充于磁性NBR胶料中,填充20份炭黑N550的磁性NBR混炼胶的尺寸稳定性最好,填充30份炭黑N550的磁性NBR硫化胶的拉伸强度最大(9.1 MPa),填充10份炭黑N550的磁性NBR硫化胶的磁性能最优[B_r为0.228 T,H_cb为171 k A·m^-1,(BH)_max为9.9 k J·m^-3...     

改性氧化石墨烯对不同橡胶硫化胶性能的影响

采用聚乙烯吡咯烷酮对氧化石墨烯（GO）进行改性,制备了改性氧化石墨烯（PGO）,研究了PGO对天然橡胶（NR）、羧基丁腈橡胶（XNBR）及丁苯橡胶（SBR）硫化胶性能的影响。结果表明,PGO在NR、XNBR和SBR中均能较好地分散。当加入3份PGO时,PGO/NR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和导热系数比GO/NR硫化胶分别提高了82.0%、51.1%和6.5%;PGO/XNBR硫化胶的撕裂强度和导热系数比GO/XNBR硫化胶提高了53.8%和25.7%,而对拉伸强度影响不大;PGO/SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和导热系数比GO/SBR硫化胶分别提高了72.0%、24.2%和14.4%。     

表面改性碳纳米管/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

采用多巴胺对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行非共价改性,得到多巴胺改性MWCNTs(简称PCNT)。将PCNT作为填料加入天然胶乳中制备PCNT/天然橡胶(NR)复合材料,并研究其性能。透射电子显微镜(TEM)分析结果表明MWCNTs经过多巴胺改性后在水中的分散效果明显改善。PCNT/NR复合材料的拉伸强度和撕裂强度明显提高,拉伸强度由22.7 MPa升至28.4 MPa,撕裂强度由26 kN·m^-1升至40 kN·m^-1。多巴胺用量适当的PCNT在NR基体中分散更均匀,填料与橡胶的相互作用较强,能够形成较好的填料网络结构,PCNT/NR复合材料的表面电阻显著降低。     

不同苯乙烯含量丁苯橡胶与天然橡胶并用的研究

将普通丁苯橡胶(SBR1,苯乙烯质量分数为0. 235)和高苯乙烯SBR(SBR2,苯乙烯质量分数为0. 68)分别与天然橡胶(NR)并用,研究NR/SBR并用比和SBR苯乙烯含量对并用胶硫化特性、物理性能和阻尼性能的影响。结果表明:随着SBR用量的增大,NR/SBR并用胶的硫化速度、拉伸强度和撕裂强度下降,NR/SBR1并用胶的滞后能量密度(HED)先增大后减小,NR/SBR2并用胶的HED增大;NR/SBR并用比相同时,NR/SBR2并用胶的硫化速度、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度低于NR/SBR1并用胶;NR/SBR2并用胶的有效阻尼温域拓宽至高温区。     

过氧化物/给硫体/复合硫化体系对无卤阻燃型三元乙丙橡胶性能的影响

研究了过氧化物、给硫体和复合硫化体系对无卤阻燃型三元乙丙橡胶性能的影响。结果表明,采用过氧化物/给硫体复合体系可获得综合性能优异的无卤阻燃型三元乙丙橡胶。混炼胶焦烧时间为65s,正硫化时间为478s;硫化胶拉伸强度为13.2MPa,撕裂强度为29.4kN/m,邵尔A硬度为68度;老化后拉伸强度保持率和拉断伸长率保持率均达90%以上;垂直燃烧达到了FV—0级,体积电阻率和表面电阻率分别为1.44×1013Ω.cm和2.4×1014Ω.cm。     

SUV轮胎胎面胶的配方优化

以丁苯橡胶（SBR）1502替代SBR1723对SUV轮胎胎面胶的配方进行优化。结果表明：使用36.4份SBR1502替代50份SBR1723,同时添加13.6份环保芳烃油V700对胎面胶的配方进行优化后,胶料的门尼粘度降低,焦烧时间基本无差别;硫化胶的定伸应力、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度等提升;成品轮胎的强度性能、低气压耐久性能和高速性能达到企业标准要求,滚动阻力略微降低,生产成本降低。     

预处理对汉麻杆芯粉填充天然橡胶/丁苯橡胶性能的影响

以废旧的生物质材料汉麻杆芯粉(HP)为填料,通过不同的预处理改性,研究了其对所填充的天然橡胶/丁苯橡胶(NR/SBR)复合材料的硫化性能、微观形态结构、拉伸力学性能、动态力学性能以及耐磨性和耐疲劳性能的影响。结果表明,具有较小尺寸的HP对橡胶的硫化性能影响不大,填充后的硫化胶拉伸断裂强度从3.5 MPa增加到10.6 MPa,撕裂强度从22.9 kN/m增加到32.9 kN/m,但耐磨性和耐疲劳性能下降;改性处理明显改善了填充效果,乳液改性处理方法优于偶联剂改性处理方法。     

蓝晶石尾矿对丁苯橡胶胶料性能的影响

研究蓝晶石尾矿粒径和改性对丁苯橡胶（SBR）胶料性能的影响。结果表明：随着蓝晶石尾矿粒径[D90（累计分布达到90%的粒径）]减小,SBR胶料的FL,Fmax和Fmax－FL增大,SBR硫化胶的质量损失率为5%和50%时的热分解温度提高以及热分解温度为700 ℃时的质量保持率增大;各改性剂（棕榈酸、偶联剂KH-550、铝酸酯和硬脂酸）改性蓝晶石尾矿（粒径为2. 75 μm）的SBR硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度增大,其中偶联剂KH-550改性蓝晶石尾矿的SBR硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度最大,分别为5. 8 MPa,7. 1 MPa和24 kN·m-1;偶联剂KH-550改性蓝晶石尾矿与SBR的粘结较好,其SBR硫化胶的撕裂断面较为粗糙、致密。     

改性凹凸棒土补强丁苯橡胶的研究

在大量实验的基础上,选择分别含有氨乙基和巯基的两种硅烷偶联剂协同改性具有纳米纤维结构的凹凸棒上(AT),作为橡胶的补强填料.研究了凹土改性工艺及填充量对改性凹土(MAT)填充丁苯橡胶(MAT/SBR)力学性能的影响,利用X射线衍射(XRD)分析比较了MAT晶体结构变化,并结合扫描电镜(SEM)观察填料在橡胶基体中的分散性.结果表明:尽管AT未经阳离子化处理,橡胶分子链通过机械混炼就能插层到凹土层间,形成插层型的MAT/SBR复合材料.SEM观察显示,改性凹土能够以单根纳米纤维的形式均匀分散在橡胶基体中,并与橡胶形成良好的界面结合,从而使MAT/SBR的拉伸强度和撕裂强度分别由补强前的1.73 MPa和9.78 kN·m-1提高到21.31 MPa和77.67 kN·m-.     

碱法制备蔗渣纳米纤维素/丁苯橡胶复合材料性能

针对目前硫酸法制备纳米纤维素高污染、高危险、高处理成本的缺点,采用环境友好、低能耗、低成本的碱法从蔗渣中制备纳米纤维素（2-BNC）,补强丁苯橡胶（SBR）,并与硫酸法制备的纳米纤维素（S-BNC）以及白炭黑（silica）补强SBR的性能进行对比,探究2-BNC的加入对复合材料性能的影响。结果表明,2-BNC在基体中的分散性优于silica,与SBR基体有良好的界面结合,在同等填料份数下,SBR/2-BNC硫化胶的储能模量高于SBR/silica硫化胶,损耗因子下降,耐磨耗性能更加突出,且力学性能更佳;2-BNC和S-BNC对SBR的整体补强效果相当。     

用新型白炭黑提高硅橡胶的性能

将用偶联剂处理后的新型白炭黑添加到硅橡胶中，可提高硫化胶的性能；当用量为５０份时，可使拉伸强度达１０ＭＰａ以上，撕裂强度达３０ｋＮ／ｍ左右。分析了硫化剂种类及用量对硫化胶性能的影响情况，用新型白炭黑和硫化剂最佳配方量，可使硫化胶在混炼中不产生脱辊、粘辊现象，缩短了混炼时间。     

用三乙烯四胺丙烯酸盐增强丁腈橡胶

研究了三乙烯四胺丙烯酸盐(AnAA)增强丁腈橡胶(NBR)的性能。结果表明,AnAA对NBR/AnAA硫化胶具有较好的增强效果,当其用量为10质量份时硫化胶具有最佳的综合物理机械性能,拉伸强度24.2 MPa,撕裂强度47.4 kN/m,100%定伸应力13.8 MPa,压缩永久变形24.6%,扯断伸长率160%,邵尔A硬度83。AnAA对NBR的增强机理一方面在于AnAA增强NBR的硫化胶交联网络中存在较多的离子交联键结构,此结构具有很好的应力分散和弛豫特性,提高了硫化胶的物理机械性能;另一方面AnAA在NBR中较易分散形成纳米颗粒,这些纳米颗粒对NBR也起到了较好的增强作用。     

纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子对丁苯橡胶物理机械性能的影响

采用溶胶沉淀法制备了纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并用不同改性剂对其进行表面改性,考察了改性复合粒子对丁苯橡胶(SBR)物理机械性能的影响,同时与硬脂酸钠改性纳米CaCO3填充的SBR硫化胶做了比较。结果表明,CaCO3/SiO2复合粒子粒径为40～50 nm,大小均匀,表面粗糙,SiO2包覆在纳米CaCO3表面,具有核壳结构;硬脂酸钠改性复合粒子填充SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、永久变形和邵尔A硬度均大于改性纳米CaCO3填充SBR硫化胶,最大拉伸强度可达到13.6 MPa,两者的300%定伸应力和扯断伸长率相当;用硬脂酸钠和Si 69协同改性的纳米CaCO3/SiO2填充SBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度和邵尔A硬度均明显优于硬脂酸钠改性复合粒子填充的SBR硫化胶,最大拉伸强度达到14.1 MPa,扯断伸长率减小,低填充量时两者的永久变形差别不大,高填充量时前者的永久变形低于后者。     

硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的硫化特性及性能研究

研究了硅橡胶与丁苯橡胶的质量比对硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的硫化性能、力学性能及耐热老化性能的影响;探索了共混工艺对硅橡胶／丁苯橡胶并用胶力学性能的影响。结果表明,热捏合共混法能够改善硅橡胶与丁苯橡胶的相容性,提高硅橡胶／丁苯橡胶并用胶的力学性能,热捏合工艺为150℃×1h。硅橡胶与丁苯橡胶的最佳质量比为90：10。此时,与硅橡胶相比,并用胶的拉伸强度为10．58MPa,提高了28．0％;撕裂强度为51．6kN／m,提高了261％。     

宽温域耐15#航空液压油氟硅橡胶性能的研究

采用均聚氟硅橡胶和改性共聚氟硅橡胶,通过机械共混法制备宽温域氟硅橡胶,研究均聚氟硅橡胶/改性共聚氟硅橡胶并用比对胶料物理性能、耐15^#航空液压油性能及耐低温性能的影响。结果表明:随着改性共聚氟硅橡胶用量增大,胶料的硬度逐渐降低,拉伸强度变化很小,拉断伸长率和拉断永久变形逐渐增大但增幅不大,耐15^#航空液压油性能有所降低,耐低温性能明显提高;当均聚氟硅橡胶/改性共聚氟硅橡胶并用比为50/50时,胶料的脆性温度(多试样法)达到-64.7℃,在-50,-55,-60℃下的压缩耐寒系数分别达到0.51,0.44,0.39,低温回缩试验10%回缩率对应的温度达到-67.2℃;当均聚氟硅橡胶/改性共聚氟硅橡胶并用比为70/30时,胶料的耐低温、耐15^#航空液压油综合性能最佳,动密封圈在10个循环周期的台架试验中未出现泄漏、损伤和永久变形现象,在-60~150℃宽温域、15^#航空液压油环境中具有良好的密封性能。     

赤泥改性及其对丁苯橡胶复合材料微观结构和力学性能的影响

烧结法赤泥分别经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和十二烷基苯磺酸钠湿法球磨改性后,与丁苯橡胶（SBR）进行熔融共混,制得改性赤泥/SBR复合材料,然后对改性赤泥和赤泥/SBR复合材料的表面性质、微观结构和力学性能进行表征测试。结果表明：球磨改性后的赤泥粒度减小,表面官能团含量发生变化。经硅烷偶联剂改性的赤泥,Si—O—C和Si—O—Si官能团含量增加,触角明显增大;改性赤泥在丁苯胶复合材料中分散性和相容性增加,硅烷偶联剂改性后的赤泥填充橡胶复合材料的力学性能显著增加,拉伸和撕裂强度分别由纯胶的1.6MPa和8.8 kN/m²增加到9.8MPa和21.6kN/m²,改性赤泥补强效果较为明显。     

SE6450硅橡胶的低温拉伸性能研究

研究了航空硅橡胶SE6450的低温拉伸性能。结果表明,在低温下拉伸时,SE6450硅橡胶的力学性能受低温结晶效应和体积收缩效应的综合影响,拉伸强度增大,在-70℃可达15MPa,而伸长率和撕裂强度呈现先增加后降低的趋势。