顺丁橡胶和白炭黑对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响

试验研究顺丁橡胶(BR)和白炭黑对炭黑/天然橡胶(NR)复合材料性能的影响。结果表明:与炭黑/NR复合材料相比,炭黑/NR/BR胶料的焦烧时间略有缩短,交联程度增大,硫化胶的300%定伸应力增大,压缩生热降低,抗切割性能下降,耐磨性能提高,滚动阻力减小;炭黑/白炭黑/NR胶料的交联程度减小,硫化胶的拉断伸长率和撕裂强度明显增大,压缩生热略有升高,抗切割性能和耐磨性能提高,滚动阻力增大(须通过加入偶联剂予以改善)。     

NR/BR复合材料抗裂口增长性能影响因素研究

摘要：研究了填料种类和用量、硫化体系、硫化条件和NR与BR的并用比等因素对NR/BR复合材料抗裂口增长性能的影响。结果表明：对于NR/BR复合材料,炭黑用量在一定范围内时,炭黑用量和种类影响硫化胶的抗裂口增长性能;随着促进剂用量提高或延长硫化时间,抗裂口增长性能变差;而适当提高硫化温度或硫磺用量,NR/BR复合材料的抗裂口增长性能提高;NR/BR并用比、炭黑分布或硫化体系不同时,NR/BR复合材料的耐裂口增长性能都有差异性。     

天然橡胶/顺丁橡胶复合材料抗裂口增长性能影响因素研究

研究炭黑的种类及用量、硫化体系、硫化条件和天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)并用比等因素对NR/BR复合材料抗裂口增长性能的影响。结果表明:当炭黑用量在一定范围内时,炭黑的种类和用量影响NR/BR复合材料的抗裂口增长性能;随着促进剂NS用量的增大或硫化时间的延长,NR/BR复合材料抗裂口增长性能变差;适当提高硫化温度或增大硫黄用量,NR/BR复合材料的抗裂口增长性能提高;NR/BR并用比、炭黑分布或硫化体系不同时,NR/BR复合材料的抗裂口增长性能都有差异性。     

紫炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

以黄原胶为辅助剂,采用湿法制备紫炭黑/天然橡胶(NR)复合颗粒胶,研究了紫炭黑用量对紫炭黑/NR复合材料硫化特性、力学性能、加工性能和动态性能的影响。结果表明,紫炭黑/NR颗粒胶粒径大小均一,紫炭黑未渗出或散开,紫炭黑和天然胶乳共凝效果较好;紫炭黑的添加可以改善复合材料的物理性能,当紫炭黑用量为20份时,复合材料综合性能较好;橡胶加工分析(RPA)表明,紫炭黑的加入使复合材料的tanδ增加,弹性模量降低,加工性能得到改善。     

环氧化天然橡胶对天然橡胶/炭黑复合材料的改性作用

采用环氧化天然橡胶(ENR)作为界面改性剂,研究其用量对天然橡胶(NR)/炭黑复合材料加工性能、动态力学性能和物理性能的影响。结果表明:少量ENR可以改善NR/炭黑复合材料的加工性能,改善炭黑粒子在橡胶基体中的分散,提高结合胶质量分数,同时改善硫化胶的动态力学性能、物理性能和耐老化性能。当改性剂ENR用量为3~4.5份时,NR/炭黑复合材料的综合性能最佳。橡胶加工分析和动态力学分析结果表明,ENR能够显著提高NR/炭黑复合材料的抗湿滑性能,但滚动阻力略有增大。     

粘土/炭黑/NR纳米复合材料的性能研究

在乳液插层法制备的粘土／NR纳米复合材料中加入炭黑，制得粘土／炭黑／NR纳米复合材料，并对其微观结构和性能进行研究。结果表明，炭黑的加入并没有影响粘土在NR基体中的分散状态，粘士炭黑和在NR基体中均达到纳米级分散；炭黑的加入削弱了粘土所形成填料网络的强度，从而改善了复合材料的加工性能；与粘土／NR纳米复合材料相比，粘土／炭黑／NR纳米复合材料的综合物理性能较好。     

生化木质素对天然橡胶复合材料性能的影响

采用乳液共沉法制备天然橡胶(NR)/生化木质素(BCL)复合材料,研究BCL/炭黑(CB)和BCL/白炭黑补强填充体系对复合材料性能的影响。结果表明:加入BCL使混炼胶的硫化时间均延长,NR/BCL/CB混炼胶的焦烧时间延长、硫化程度降低,NR/BCL/白炭黑混炼胶则焦烧时间缩短,硫化程度提高;加入BCL,NR/BCL/CB混炼胶的储能模量(G′)减小,而NR/BCL/白炭黑混炼胶的G′增大,但均不会严重损害硫化胶的物理性能;复合材料的抗湿滑性能提高,但滚动阻力增大。     

甲基丙烯酸羟乙酯接枝天然橡胶对白炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响

研究甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）接枝天然橡胶（NR）（NR-g-HEMA）接枝率和用量对白炭黑/NR复合材料性能的影响。结果表明：与未加入NR-g-HEMA的白炭黑/NR复合材料相比,加入NR-g-HEMA的白炭黑/NR复合材料的硫化速度、交联程度、邵尔A型硬度、定伸应力和撕裂强度增大,压缩疲劳生热明显降低;当NR-g-HEMA接枝率为10%和用量为10份时,白炭黑/NR复合材料的拉伸强度最大,压缩疲劳生热最低;NR-g-HEMA与NR相容性较好,加入NR-gHEMA的白炭黑/NR复合材料中白炭黑在橡胶相中分散更均匀,两者具有更强的界面结合效果。     

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。     

酚醛树脂改性淀粉/NR复合材料的性能研究

采用间苯二酚-甲醛(RF)树脂改性淀粉,通过乳液共沉法制备淀粉/NR复合材料,研究改性淀粉用量对复合材料性能的影响,并与相同体积分数的炭黑和偶联剂Si69改性的白炭黑填充的NR复合材料进行对比。试验结果表明,RF树脂的加入增强了淀粉与NR之间的交联作用,提高了淀粉/NR复合材料的物理性能;当淀粉用量为20份、经3.6份RF树脂改性后,复合材料的综合性能最佳;随着改性淀粉用量的增大,复合材料的硬度和300%定伸应力增大。当填料体积分数相同时,改性淀粉对NR的补强效果与炭黑接近,且优于白炭黑。     

黏土/天然橡胶纳米复合材料的制备及性能

利用乳液插层法制备了黏土／天然橡胶纳米复合材料,研究了该复合材料的力学性能、应力应变行为、耐磨性、气体阻隔性和耐老化性能。结果表明,黏土／天然橡胶纳米复合材料与高耐磨炭黑(N330)、白炭黑增强橡胶相比,邵尔A型硬度、定伸应力和撕裂强度较高,拉伸强度相当。黏土、N330以及白炭黑对天然橡胶的拉伸结晶有影响,填料用量对材料拉伸强度的影响存在最佳值。黏土／天然橡胶纳米复合材料具有良好的耐磨性、气体阻隔性和耐老化性能。     

粘土／丁苯橡胶纳米复合材料的制备和性能

通过两种方法制备了粘土均匀分散于橡胶中的纳米复合材料。电子显微镜显示粘土以单层和多层的形式分散于橡胶基体中,Ｘ－光衍射显示了粘土的晶层间距得到扩充,粘土层间插入了高分子。纳米复合材料具有与用炭黑补强的材料同样的良好性能。     

黏土/天然橡胶纳米复合材料在矿用轮胎胎面胶中的应用

用黏土/天然橡胶纳米复合材料代替部分进口天然橡胶和炭黑制备抗崩花掉块和耐破坏的高性能的矿山轮胎胎面胶。结果表明,纳米黏土基本不影响胶料的硫化性能;纳米黏土构建网络结构的能力较强,Payne效应明显,黏土复合体系的混炼胶具有较好的挺性,硫化胶具有较高的硬度和定伸应力;纳米黏土片层能够沿外力方向取向并诱导高分子链取向,黏土复合体系的断裂伸长率较高,拉伸强度和撕裂强度较大,生热较高,同时纳米黏土的片层结构能够钝化支化裂纹尖端,复合体系的耐切割和耐屈挠裂纹增长性能优异。成品轮胎的路试结果表明,黏土/天然橡胶纳米复合材料完全可以代替进口天然橡胶用于矿山专用全钢载重子午线轮胎胎面胶配方中。     

Structure and properties of strain‐induced crystallization rubber–clay nanocomposites by co‐coagulating the rubber latex and clay aqueous suspension

Natural rubber (NR)–clay (clay is montmorillonite) and chloroprene rubber (CR)–clay nanocomposites were prepared by co‐coagulating the rubber latex and clay aqueous suspension. Transmission electron microscopy showed that the layers of clay were dispersed in the NR matrix at a nano level, and the aspect ratio (width/thickness) of the platelet inclusions was reduced and clay layers aligned more orderly during the compounding operation on an open mill. However, X‐ray diffraction indicated that there were some nonexfoliated clay layers in the NR matrix. Stress–strain curves showed that the moduli of NR were significantly improved with the increase of the amount of clay. At the same time, the clay layers inhibited the crystallization of NR on stretch, especially clay content of more than 10 phr. Compared with the carbon‐black‐filled NR composites, NR–clay nanocomposites exhibited high hardness, high modulus, high tear strength, and excellent antiaging and gas barrier properties. Similar to NR–clay nanocomposites, CR–clay nanocomposites also exhibited high hardness, high modulus, and high tear strength. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 96: 318–323, 2005     

炭黑/黏土/丁苯橡胶纳米复合材料的性能

研究了用1份(质量,下同)或2份黏土替代5份或10份炭黑对炭黑/黏土/丁苯橡胶纳米复合材料性能的影响。结果表明,用少量黏土非等量替代炭黑后,复合材料的物理机械性能变化不大;复合材料的耐磨性能随炭黑用量的减少而降低,耐屈挠疲劳性能随黏土用量增加而提高。当炭黑与黏土的填充量分别为45份和2份时,复合材料的物理机械性能和动态生热与填充50份炭黑时相当。     

丁基橡胶/有机黏土纳米复合材料的结构和性能

采用溶液插层法制备了丁基橡胶／有机黏土纳米复合材料,并用透射电子显微镜和X射线衍射仪研究了该纳米复合材料的形态结构。结果表明,丁基橡胶／有机黏土纳米复合材料是插层型的纳米复合材料。与丁基橡胶相比,该纳米复合材料具有优异的力学性能和气体阻隔性能,并且这2种性能均随有机黏土用量的增加而增强。填料的形状会对该纳米复合材料的气体阻隔性能产生影响。     

橡胶的纳米增强及纳米复合技术

分析了橡胶增强中几个主要因素的作用和地位,认为粒径是橡胶增强的第一要素,粒径因素包括部分表面活性因素和结构性因素,纳米增强是同效增强的必要条件,并指出炭黑和白炭黑增强橡胶属于纳米复合材料范畴。综述了橡胶基纳米复合材料的研究进展,包括炭黑和白炭／橡胶纳米复合材料、粘土／橡胶纳米复合材料、原位二氧化硅／橡胶纳米复合材料、丙烯酸金属盐／橡胶纳米复合材料、纤维／橡胶纳米复合材料等。总结了第一种复合材料所涉     

Effect of carbon black/nanoclay hybrid filler on the dynamic properties of natural rubber vulcanizates

In this study, natural rubber (NR) nanocomposites based on carbon black (CB) and two poly(ethylene glycol) (PEG)‐modified clay hybrid filler were fabricated. The morphology and mechanical properties were studied. The dynamic properties of NR vulcanizates were investigated over a range of strain amplitude at two temperatures. It was found that NR with hybrid filler exhibits superior mechanical properties over that with CB as single phase filler. The hybrid filler causes a significant alteration in the dynamic properties of rubber. The Payne effect becomes more pronounced in rubber with modified clay. A decrease in loss factor (tanδ) was observed for rubber with hybrid filler also. The results revealed that the inclusion of nanoclay (NC) could induce a stronger and more developed filler network. Because of the anisotropy of the nanolayers, NC would depress the reconstruction of filler network, or lower the reformation rates when broken down under deformation, giving rise to lower tanδ value at broad temperature range as well as strain amplitude. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

硫化方法对橡胶/黏土纳米复合材料黏土片层分散状态的影响

通过熔体插层法以及常压硫化法制备了橡胶/黏土纳米复合材料,并与模压硫化法制备的复合材料进行了对比,研究了硫化方法对橡胶/黏土纳米复合材料微观分散状态的影响。结果表明:采用熔体插层法制备的橡胶/黏土混合物,其受限状态的橡胶大分子链在高温、高压条件下,在黏土片层之间处于一种热力学不稳定状态;模压处理会对橡胶/黏土混合物的分散状态产生不利影响。透射电子显微镜和X光衍射分析表明,采用模压硫化、常压硫化得到的丁基橡胶或丁苯橡胶/黏土纳米复合材料中黏土片层的微观分散状态不同;排除压力的影响,常压硫化有利于提高橡胶/黏土纳米复合材料中黏土片层的分散程度。     

橡胶／粘土插层纳米复合材料的研究进展

综述了橡胶／粘土插层纳米复合材料的制备方法及性能特征。重点介绍了溶液插层法、乳液插层法和熔体插层法及相关研究进展。评价了各种制备技术的优缺点,提出了橡胶／粘土插层纳米复合材料的发展趋势。