动态硫化NR／HDPE热塑性弹性体的研究

本文采用母胶子混动态硫化新工艺，以硫黄为硫化体系，制备了ＮＲ／ＨＤＰＥ共混热塑性弹性体。考察了橡塑比，共混温度，共混时间，硫化剂、促进剂用量、增塑剂及填料的用量对共混物性能的影响。实验结果表明，当橡塑比为６０：４０，硫化剂和促进剂用量分别为１．８和１份时，综合性能良好，采用增容剂技术，可使共混热塑性弹性体的物理机械性能达到最佳。     

低硬度动态硫化热塑性弹性体的制备及性能

通过反应挤出动态硫化技术,制备得到了高橡塑比(70/30)高充油比(1∶1)的EPDM/PP共混型热塑性动态硫化橡胶(EP-TPV)。分别研究了硫化剂用量、硫化工艺以及纳米CaCO3填充量对低硬度TPV性能的影响。结果表明,随着硫化剂用量的增加,TPV的断裂伸长率、永久压缩形变降低,当硫化剂含量达到6%,助硫化剂含量达到3%时,TPV的总体性能最佳;在硫化剂和助硫化剂用量相同的情况下,采用二次硫化工艺(分步硫化工艺)有助于提高材料的拉伸强度;纳米CaCO3填充剂在TPV中可以起到显著的补强作用。     

油田封隔器材料氟橡胶BR9151的填充改性研究

FKM-BR9151具有优异的耐碱性能,是一种适用于油田密封应用的材料。研究了不同种类炭黑填料对特种氟橡胶BR9151胶料的硫化特性、硫化胶力学性能以及耐热老化性能的影响。通过对炭黑性质的分析以及实验结果表明,当选用N990炭黑为50份时,BR9151硫化胶具有的硫化特性、力学性能以及耐热老化性能最优,可为实际生产提供参考。     

26型/246型氟橡胶多段硫化机理及结构与性能

选用2601氟橡胶(2601FKM)和2461氟橡胶(2461FKM)为原料,N,N'-双亚肉桂基-1,6-己二胺为硫化剂,制备了加工性能优异、强度适中、低温性能好的氟橡胶共混胶.采用氟谱固体核磁(19F MAS-NMR)、红外光谱(ATR-FTIR)分析了2601FKM、2461FKM及其共混胶多段硫化过程中链结构的演变,提出了该共混胶的多段硫化机理.进一步地,对共混胶的硫化特性和交联密度进行了测试分析,并采用差式扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和拉伸试验对比了一段硫化和二段硫化产物的热性能和拉伸性能.结果表明,2601FKM和2461FKM二段硫化产物交联键含量均高于一段硫化,2461FKM二段硫化产物的交联键含量是2601FKM的1.67倍;当2601FKM/2461FKM共混比为40/60时,硫化产物的玻璃化转变温度(Tg)均较低,一段硫化产物的Tg为-16.5℃,二段硫化产物的Tg为-12.1℃,耐低温性良好;随着共混胶中2461FKM用量的增加,两段硫化产物的热分解温度(Td)均明显升高;随着共混胶中2461FKM用量的增加,其拉伸强度线性增加.     

复合硫化剂对氟橡胶/硅橡胶共混物结构和性能的影响

分别采用过氧化二异丙苯(DCP)/三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、双酚AF/苄基三苯基氯化磷(BPP)/DCP、3#硫化剂/DCP三种复合硫化剂硫化氟橡胶/硅橡胶共混物。研究了不同复合硫化剂对氟橡胶/硅橡胶共混物的硫化特性、力学性能、耐热老化性能、耐油性能和低温性能的影响,采用动态热机械分析(DMA)、热重分析(TG)和扫描电镜(SEM)方法对氟橡胶/硅橡胶共混物进行表征。结果表明,采用DCP/TAIC硫化的氟橡胶/硅橡胶共混物具有良好的综合物理力学性能。DMA分析表明,DCP/TAIC硫化的共混物中氟橡胶相和硅橡胶相的Tg最高,TG分析表明,DCP/TAIC硫化的共混物具有良好的热稳定性。SEM照片表明,DCP/TAIC硫化的共混物界面结合作用较强。     

滑石粉用量对氟橡胶在热酸环境下粘弹行为的影响

研究了滑石粉的用量对氟橡胶在热盐酸环境下的力学性能的影响。实验结果表明,在100℃,10%的盐酸溶液中浸泡24h后,填充40phr滑石粉的氟橡胶保持了较好的力学性能;在100℃,10%的盐酸溶液进行蠕变和应力松弛的测试1h后,添加40phr的氟橡胶蠕变的变化量最低,应力的松弛量最少;从红外光谱图中发现,氟橡胶主链上的C—H在酸性环境下最终氧化成—COOH;其扫描电镜的形态研究表明,滑石粉40phr为改性氟橡胶的最佳配比。     

不同填料对氟橡胶在热酸环境下黏弹行为的影响

通过氟橡胶常用的无机补强填料(CaCO_3、BaSO_4、滑石粉)来研究其对氟橡胶在酸性环境下力学性能的变化以及黏弹行为的影响。对比添加20phr不同补强填料的氟橡胶经过盐酸溶液浸泡后拉伸强度的变化、质量的变化率以及红外光谱图和热扫描电镜图来进一步分析其在热酸环境下的腐蚀机理和力学性能变化的方式。实验结果表明,添加滑石粉的氟橡胶在热酸性环境下的力学性能保持得最好,并且其蠕变和应力松弛行为变化最小。     

新型硅烷类胶黏剂在氟橡胶与钢粘接中的应用研究

采用自制的六亚甲基四胺-间苯二酚络合物与KH-550,A-151两种硅烷偶联剂以及其他助剂等制备了可用于氟橡胶与金属粘接的FM胶黏剂,与Chemlok 607胶黏剂和合神FA-1胶黏剂进行了胺类硫化的氟橡胶与钢粘接的对比实验,研究了粘接机理.结果表明:等摩尔比的六亚甲基四胺-间苯二酚络合物是优良的粘合促进剂,所制备的FM胶黏剂用于胺类硫化的氟橡胶与钢粘接时平均拉剪强度大于5MPa,最高可达6.28MPa,综合性能优于Chemlok 607和合神FA-1.络合物分解生成具有活性亚甲基的物质,促进氟橡胶与硅烷偶联剂生成化学键,同时,这些活性物质在硫化过程中生成多种具有氮亚甲基结构特征的、含有大量活性基(-OH)的氨基树脂,提高了与金属的粘接力.     

温度和共交联剂用量对四丙氟橡胶硫化的影响

用无转子硫化仪、万能材料试验机和溶胀实验研究了硫化温度及共交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)用量对四丙氟橡胶(TFE-P)的硫化特性、拉伸性能和溶胀性能的影响。结果表明,TAIC对TFE-P有增塑作用,可以延长混炼胶的流动时间;交联速率随一段硫化温度和TAIC用量的增加而提高,在TAIC-P为5份之后变化很小;TFE-P硫化过程存在断链反应并导致交联密度减小;交联密度随一段硫化温度升高而降低;增加TAIC可提高交联密度,在TAIC-P为7.5份之后变化很小。一段硫化温度和TAIC用量对最终的交联密度具有调控作用,并影响最终硫化胶的拉伸性能和溶胀性能。     

有机蒙脱土插层改性丁腈橡胶纳米复合材料

用丁腈橡胶(NBR)、自制有机蒙脱土(OMMT)通过机械共混方法制备了丁腈橡胶/有机蒙脱土(NBR/OMMT)复合胶。研究了有机蒙脱土的用量(0 phr~30 phr)对复合胶的微观结构、物理性能、力学性能、耐热性能、耐油与耐溶剂性能、耐紫外老化性能的影响。研究表明,有机蒙脱土的加入缩短了正硫化时间,少量的OMMT尤为明显;X射线衍射显示在OMMT(10 phr~25 phr)时,丁腈橡胶与有机蒙脱土形成了良好的纳米插层结构;有机蒙脱土的加入有助于提高复合胶的物理性能、耐热性能、耐油性能、耐溶剂性能,热重分析显示添加30 phr有机蒙脱土比未添加蒙脱土的胶料Tmax提高17.4℃,且25 phr时复合胶综合性能最佳。     

铜粉/纤维状海泡石协同改性氟橡胶复合材料的制备与表征

采用机械共混法制备铜粉/海泡石/氟橡胶复合材料,考察多尺度填料不同用量下复合材料硫化性能、力学性能、老化性能及热性能,并采用扫描电镜观察氟橡胶复合材料拉伸断面形貌。结果表明:纤维状海泡石和铜粉均能提高氟橡胶混炼胶的硫化速率;而两种填料的添加使得复合材料拉伸强度降低,且易加速氟橡胶的老化;与添加单独填料相比,纤维状海泡石和铜粉协同改性能够提高氟橡胶复合材料的邵尔硬度和耐热性能。     

氧化石墨烯/多壁碳纳米管影响天然橡胶性能的实验研究

氧化石墨烯（GO）和多壁碳纳米管（MWCNTs）因其良好的力学性能和导热性能,被广泛应用于橡胶填料。为了提高硫化效率,改善天然橡胶的物理性能,本论文将不同配比的GO和MWCNTs与橡胶混炼制备了一种GO/MWCNTs橡胶复合材料。通过测试混炼胶以及硫化胶的各项物理性能得出结论,GO填料与MWCNTs填料二者存在协同作用,并且不同配比的GO与MWCNTs对胶料性能的影响也不同,当MWCNTs填料定量加入6wt%时,随着GO含量的增加：硫化胶的最大转矩M_H与交联密度ΔM值呈增大趋势;焦烧时间t_c10和正硫化时间t_c90先降低,在3wt%后t_c90略有回升,且当GO与MWCNTs含量分别为3wt%和6wt%时,对硫化效率的提升最为明显;当二者同时加入6wt%时,混炼胶与硫化胶的导热率分别提高了25.1%和23.3%;硫化胶的100%定伸应力、300%定伸应力出现升高趋势,在3wt%之后略微下降。综合来看,当GO与MWCNTs添加量分别为3wt%与6wt%时,填料粒子对橡胶的补强效果最佳,其良好的导热性能增...     

原位合成丙烯酸钠制备EVM吸水膨胀橡胶

采用原位生成丙烯酸钠（NaAA）增强乙烯-醋酸乙烯酯橡胶（EVM）,制得高性能的吸水膨胀橡胶。研究了NaAA用量对EVM硫化胶吸水前后力学性能的影响,并考察了NaAA用量及浸泡介质对EVM硫化胶吸水膨胀性能的影响。结果表明,NaAA对EVM硫化胶具有明显的增强效果;NaAA原住改性的EVM硫化胶具有较好的吸水膨胀性能,NaAA用量为50phr时,最高吸水率为278．3％;浸泡介质中离子的引入使EVM硫化胶的吸水率下降;FT—IR分析表明,在混炼过程中生成了NaAA,在硫化过程中NaAA发生聚合反应。     

泡沫型吸油复合材料的制备及其吸油性

为解决污水中的油类污染问题,采用环保无毒的三元乙丙橡胶(EPDM)作为基体,金矿提纯后的废弃矿渣粉作为填料,利用熔融共混及模压发泡的方法,制备出一种低价、高效的泡沫型吸油复合材料(废弃矿渣粉/EPDM).研究了填料、交联剂(DCP)和发泡剂(AC)的用量对复合材料吸油率的影响,讨论了相应复合材料的保油率,并从EPDM自身结构、交联剂DCP及废弃矿渣粉的添加量等方面对复合材料的吸油机理进行了分析.实验结果表明:废弃矿渣粉含量为10phr,DCP含量为2phr,AC含量为4phr是复合材料的最佳配比.非泡沫型复合材料的吸油率比交联EPDM的吸油率提高了101.46%;泡沫型复合材料比非泡沫型复合材料的吸油率再次提高389.82%.     

废纸纤维素纳米晶对炭黑补强天然橡胶的硫化特性及加工性能的影响

采用碱解及酸解从废纸中提取纤维素纳米晶,并制备天然橡胶/废纸纤维素纳米晶/炭黑复合材料,研究了废纸纤维素纳米晶(PNC)部分取代炭黑后对天然橡胶硫化特性及加工性能的影响。结果表明,提取的PNC为棒状,直径为20~60 nm,长度为200~600 nm;力学性能表明当PNC替代炭黑量为10~15 phr时,力学性能能够保持甚至略高于45 phr炭黑补强时的性能,从而可以达到减少炭黑用量和改善橡胶制品难以降解的目的。胶料的硫化速率随温度的升高而增大,相同温度下,随着PNC量的增加,硫化速率略微减小,同时PNC的加入使体系的反应活化能略微增加,即PNC的加入对硫化反应略有抑制作用但影响不大;PNC部分替代炭黑后,Payne效应减弱,填料的网络化程度降低,胶料的加工性能得到改善。     

HDPE/CIIR动态硫化共混物结构与性能研究——Ⅰ.制备工艺与力学性能

本文用动态硫化法,在Brabender塑化仪上对高密度聚乙烯(HDPE)/氯化丁基橡胶(CIIR)的配比、硫化剂用量以及混合时间、温度和速度进行了考察,制得了不同橡塑比和不同硫化剂用量的HDPE/CIIR共混物。结果表明;少量HDPE可赋予共混物远高于硫化CIIR的机械强度:硫化剂用量达15phr时,共混物仍具有热塑性;动态硫化增强了共混物的强度和弹性,HDPE/CIIR=30/70的动态硫化共混物具有最佳综合机械性能。     

耐高温硅橡胶的配方研究

为提高硅橡胶的耐高温性能,确定最佳的实验配方,以乙烯基硅橡胶为基础胶,八氢基笼型倍半硅氧烷(T_8H_8)为交联剂,白炭黑为补强填料,纳米级氧化锡为耐热填料,制备出一种耐高温硅橡胶.该配方中T_8H_8为自行合成的耐高温硅橡胶交联剂,通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、核磁共振氢谱(1HNMR)对T_8H_8结构进行表征,探究了不同配方对硅橡胶耐热性能的影响.结果表明,当乙烯基硅油用量为100 phr,T_8H_8中Si—H与乙烯基硅橡胶中Si—Vi的摩尔比为4∶1,白炭黑添加量为15 phr,氧化锡添加量为8 phr时,硅橡胶的初始分解温度达到489.77℃,拉伸强度为4.06 MPa,剪切强度1.69 MPa.     

硬脂酸钙在环氧化天然橡胶中的应用

在半有效硫化体系中,研究硬脂酸钙用量对环氧化程度为25的环氧化天然橡胶(ENR25)的硫化特性以及硫化胶的物理力学性能、交联密度、耐热空气老化性能、热稳定性及热降解动力学的影响。结果表明,硬脂酸钙用量为1phr时,胶料的焦烧时间tS1较长,硫化速度较快,交联密度较高,物理力学性能较好;随着硬脂酸钙用量的增加,ENR25硫化胶的耐热老化性能提高,热降解反应的表观活化能E增大,热稳定性提高。     

h-BN用量对h-BN/MVQ导热绝缘复合材料性能的影响

以甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)为基体,偶联剂改性后的六方片状氮化硼(h-BN)为填料,使用密炼机密炼,双辊开炼机辊压混合,模压成型制备了导热绝缘复合材料。运用橡胶加工分析仪、扫描电子显微镜、导热分析仪及阻抗分析仪研究了h-BN用量对MVQ的动态模量、硫化特性、断面微观形貌、导热性能、电绝缘性能的影响。实验结果表明,随着h-BN用量的增加,MVQ的焦烧时间及正硫化时间缩短,理论硫化时间延长,热导率与介电常数上升,当h-BN填充量为50 phr时,h-BN/MVQ复合材料的热导率达到1.13 W/(m·K),介电常数为3.87。     

超高分子量聚乙烯微粉改性氟橡胶复合材料的摩擦磨损性能研究

以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)微粒为填料,制备氟橡胶复合材料的混炼胶,并利用硫化仪表征其硫化历程,在分析橡胶复合材料力学性能的基础上,研究特定工况下填料对该材料的摩擦、磨损行为的影响。结果表明:随着UHMWPE微粒用量增加,氟橡胶混炼胶的硫化速率下降,焦烧时间延长,其复合材料硬度增加,而拉伸强度下降且稳定在7±0.5MPa;UHMWPE微粒的添加能够提高该橡胶材料的耐磨性能,当UHMWPE填料含量为5份时,摩擦系数和磨损率均较低。