硫化对炭黑填充SBR体系中多重相互作用的影响

本工作综合运用MDR,RPA以及DMA等表征手段,考察了硫化对炭黑填充SBR体系中多重相互作用的影响。结果表明,炭黑聚集体的絮凝在硫化初期完成。当炭黑含量达到一定值时,炭黑对混炼胶的增强效果优于相应的硫化胶,且应变扫描对混炼胶的增强效果影响较大。Payne效应与炭黑的体积含量间存在一定的对应关系。混炼胶的玻璃化转变温度随炭黑含量的增多升高的幅度大于硫化胶。未填充体系硫化前后的玻璃化转变温度之差大于填充体系。玻璃化转变温度及结合橡胶含量均随炭黑含量的增多而线性增大。     

不同门尼黏度反式-1，4-聚异戊二烯与炭黑的相互作用及其对硫化胶性能的影响

研究了不同门尼黏度反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与炭黑N 330的相互作用及其对TPI硫化胶物理机械性能和疲劳性能的影响.结果表明,随TPI生胶门尼黏度增大,炭黑结合胶含量减少,炭黑分散性变差,增强作用减弱.未填充炭黑TPI硫化胶的100%定伸应力和拉伸强度随TPI门尼黏度的增大而显著提高;用炭黑增强后,不同门尼黏度TPI硫化胶的100%定伸应力和拉伸强度差别不大.不同门尼黏度TPI硫化胶的压缩生热和压缩永久变形在填充炭黑后均增大,其中低门尼黏度的增加幅度显著大于高门尼黏度者;不同门尼黏度TPI硫化胶压缩生热的变化主要由炭黑与橡胶之间的作用引起.生胶门尼黏度为50～80的TPI硫化胶的动态疲劳性能较好.     

多相炭黑G10填充半钢轮胎胎面胶性能研究

研究偶联剂Si69用量对多相炭黑G10填充半钢轮胎胎面胶性能的影响，并与炭黑及炭黑/白炭黑并用填充胎面胶性能进行对比。结果表明：与炭黑填充胶料相比，炭黑/白炭黑并用填充胶料的门尼粘度较大，t90延长，t10缩短；与炭黑/白炭黑并用填充胶料相比，多相炭黑G10填充胶料的门尼粘度明显减小，t90缩短，混炼胶的Payne效应明显减弱，硫化胶的拉伸强度增大，阿克隆磨耗量和DIN磨耗量减小，压缩生热明显降低，混炼胶中炭黑分散性明显改善；随着多相炭黑G10填充胶料中偶联剂Si69用量的增大，胶料硫化特性和物理性能变化不大，损耗因子减小，其中偶联剂Si69用量为白炭黑用量8%的胶料生热较低，多相炭黑G10分散效果较好。     

AR71与2种国产丙烯酸酯橡胶的对比研究

从相对分子质量、玻璃化转变温度和物理机械性能等方面研究了日本瑞翁公司生产的AR71与国产AR81和AR1000。结果表明,AR71的相对分子质量最高且分布最窄,AR1000的相对分子质量分布最宽。AR71和AR81的玻璃化转变温度接近,但都低于AR1000。AR71生胶门尼粘度最高,AR1000混炼胶门尼粘度最高。炭黑填充AR71的Payne效应最明显,但分散较差。采用皂-硫黄硫化体系时,AR71的硫化程度最高,硫化速度最快,AR81的硫化程度最低。AR71硫化胶的有效阻尼温域最宽,AR1000的最窄。     

相对分子质量及其分布对稀土顺丁橡胶性能的影响

研究了5种不同相对分子质量及其分布的稀土顺丁橡胶(NdBR)的性能。结果表明,NdBR生胶和混炼胶的门尼黏度随相对分子质量的增加而升高;窄相对分子质量分布(多分散指数小于3.00)NdBR的生胶门尼黏度略高于与其相对分子质量相近而分布较宽的NdBR。相对分子质量对NdBR的正硫化时间影响不大,但最小转矩和最大转矩有随相对分子质量的增加而增大之趋势。生胶相对分子质量较低的NdBR,其硫化胶的300%定伸应力和拉伸强度较低,生热值较高,耐磨性能下降,滚动阻力升高。生胶门尼黏度为39~49的NdBR,其硫化胶的综合性能良好。填充适量操作油可以提高硫化胶的物理机械性能。窄相对分子质量分布NdBR硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率、回弹性、永久变形、耐磨性以及滚动阻力等都优于相对分子质量相近而分布较宽的NdBR。     

氯酯化顺T橡胶的基本性能

将顺丁橡胶胶液与次氯酸叔丁酯及甲酸反应,制得了舍氯和酯侧基的氯酯化顺丁橡胶(CEBR).研究了CEBR生胶的热稳定性能、玻璃化转变温度及门尼黏度,并测定了其硫化胶的力学性能.结果表明,随着结合氯质量分数的提高,CEBR的热稳定性逐渐降低,门尼黏度和玻璃化转变温度上升;CEBR的硫化速率低于顺丁橡胶,且结合氯质量分数越高,硫化速率就越小.必须使用超速硫化促进剂;氯和酯侧基的引入提高了分子的极性,破坏了分子链的规整性,CEBR为非结晶性橡胶;随着结合氯质量分数的增加,CEBR硫化胶的拉伸强度和耐油性提高,且用20份和50份炭黑增强CEBR.当氯的质量分数为3%时,CEBR硫化胶的扯断伸长率可达200%以上.     

NR硫化胶的动态力学性能

采用无转子流变仪、橡胶加工分析仪、动态热机械分析仪研究了相对分子质量、炭黑用量、炭黑粒径、促进剂含量、氧化锌含量、硬脂酸含量和老化时间对NR硫化胶动态力学性能的影响。结果表明,0℃和60℃左右,低相对分子质量NR硫化胶的损耗因子(tanδ)略大于高相对分子质量NR硫化胶;随着炭黑用量的增加,硫化胶tanδ峰值减小,继续增加炭黑用量,NR硫化胶的炭黑网络结构增强,tanδ不断变大;随着炭黑粒径的增加,NR硫化胶的玻璃化转变温度(T_g)略向高温方向偏移,而处在高弹态后,硫化胶的tanδ随着炭黑粒径的增大而减小。     

湿法氧化锌种类和用量对天然橡胶性能的影响

研究湿法氧化锌种类和用量对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:与添加普通氧化锌的胶料相比,对于未填充炭黑NR体系,减半用量的湿法氧化锌混炼胶的焦烧时间和t90较短,Fmax较大;硫化胶的定伸应力、拉伸强度和剪切模量(G′)较大,拉断伸长率、损耗模量(G″)和损耗因子(tanδ)较小。对于填充炭黑NR体系,减半用量的湿法氧化锌混炼胶的门尼粘度、G′和G″较大,tanδ较小,焦烧时间和t90较短,Fmax较大;硫化胶的密度稍低,硬度和定伸应力较大,耐老化性能较好,玻璃化温度较低,tanδ较小,其他物理性能变化不大。湿法氧化锌FF的性能优于湿法氧化锌HR。     

反式-1,4-聚异戊二烯的结晶性对丁苯橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯共混硫化胶动态力学性能的影响

用动态力学分析仪和差示扫描量热仪研究了丁苯橡胶(SBR)/反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)共混硫化胶的动态力学性能和结晶性能。结果表明,SBR与TPI的两相相容性良好。随着TPI用量的增加,SBR/TPI共混硫化胶的玻璃化转变温度向低温方向移动,且损耗因子峰值逐渐降低。用炭黑填充CV体系硫化SBR/TPI共混胶的损耗因子峰值低于相应的未填充胶料;而当TPI晶体熔融后,炭黑填充胶料的损耗因子要大于未填充者。不同硫化体系硫化SBR/TPI共混胶的损耗因子峰值和玻璃化转变温度从大到小的变化依次为CV体系、EV体系和DCP体系。     

聚酯/聚醚混合型增塑剂对乙烯丙烯酸酯橡胶性能的影响

研究不同牌号乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)及聚酯/聚醚混合型增塑剂种类和用量对硫化胶性能的影响。结果表明:AEM Vamac G硫化胶的耐低温性能较好,而AEM Vamac GLS硫化胶的物理性能、耐老化性能和耐油性能较好,选择并用比为50/50的AEM Vamac G/AEM Vamac GLS并用胶作为主体材料,硫化胶的物理性能、耐油性能和耐低温性能可更好地平衡;添加增塑剂TP-759的硫化胶的耐低温性能较好,添加增塑剂RS-735的硫化胶的耐热老化性能较好,两者耐油性能相当;随着增塑剂用量的增大,硫化胶的耐低温性能提高,拉伸强度降低,拉断伸长率和压缩永久变形增大,油浸泡后体积变化率减小。     

碳化硅对短纤维增强橡胶复合材料性能的影响

用碳化硅(SiC)代替部分增强材料,研究了SiC用量和代替不同增强材料对聚酯短纤维增强橡胶复合材料的混炼性能、门尼黏度、硫化特性、物理机械性能、动态力学性能和导热性能的影响。结果表明,适量的SiC代替部分增强材料的短纤维增强橡胶复合材料,在维持其良好的物理机械性能的条件下,可有效降低能耗和门尼黏度,提高橡胶的流动性,改善焦烧时间和硫化时间,提高加工性能。随SiC代替炭黑比例的增加,对轮胎湿滑路面的牵引性能没有不利影响,而且降低了轮胎的滚动阻力,改善了因加入聚酯短纤维而导致损耗因子在橡胶复合材料玻璃化转变温度处最大值减小的弊端。     

降冰片基改性大豆油对含炭黑氯丁橡胶性能的影响

制备并研究了含有环烷油(NO)、大豆油(SO),以及两种用量降冰片基改性大豆油(MSO)的炭黑(CB)填充氯丁橡胶(CR)胶料及其硫化胶。通过SO与二环戊二烯(DCPD)以不同比例反应,制备了MSO。比较了含不同油的炭黑填充的CR的各种性能,包括凝胶分数、交联密度、结合橡胶分数、硫化行为、热性能、力学性能和老化性能。观察到,加入SO和MSO有利于炭黑填充CR/MSO胶料和硫化胶中的填料分散,降低玻璃化转变温度,提高热稳定性;但与CR/NO硫化胶相比,轻微降低了炭黑CR/MSO硫化胶的交联密度。随着MSO改性程度的提高,炭黑填充CR/MSO硫化胶的硫化时间缩短,拉伸性能、撕裂强度、耐磨性和老化性能与炭黑填充CR/NO硫化胶相比得到改善。     

低门尼粘度Zhanber~ HNBR的对比试验研究

分别采用有机过氧化物硫化体系和有效硫化体系制备了低门尼粘度氢化丁腈橡胶(Zhanber,ZN35252、ZhanberZN35153和ZhanberZN43254)硫化试样,将其与市售低门尼粘度HNBR(牌号A和牌号B)进行了对比试验。结果表明,低门尼粘度氢化丁腈橡胶ZhanberHNBR的硫化工艺性能和物理机械性能可与后者相媲美,其混炼胶具有较低的门尼粘度和良好的加工性能。     

连续法热解炭黑的性能及其在丁苯橡胶中的应用

研究连续法热解炭黑的性能及其在丁苯橡胶(SBR)中的应用。结果表明:热解炭黑是多种填料的混合物,为半补强炭黑,表面活性较低;与炭黑N660填充SBR混炼胶相比,热解炭黑填充SBR混炼胶的门尼粘度增大,焦烧时间缩短,硫化速率略有提高,交联密度有所下降;与炭黑N660填充SBR硫化胶相比,热解炭黑填充SBR硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度增大,硬度变化不大,定伸应力减小,动态生热性能和耐磨性能略有下降。     

不同粒径炭黑填充的氯化聚乙烯/氯丁橡胶共混胶的性能

采用不同粒径的炭黑填充氯化聚乙烯/氯丁二烯(CM/CR)共混胶,研究了炭黑粒径对其分散性、共混胶硫化特性、物理机械性能、动态力学性能和耐油性的影响。结果表明,随炭黑粒径的增大,CM/CR共混胶的门尼黏度减小,正硫化时间延长;粒径太小或太大均不利于炭黑在共混胶中的分散;不同粒径炭黑的填充胶均表现出Payne效应,粒径越小的炭黑对共混胶的增强效果越好,填充胶的耐油性越好,但Payne效应也最明显。     

5 种脱硫剂对废胎面胶粉脱硫效果的比较

用二苯二硫化物( DPDS) 、氨苯基二硫化物( APDS) 、二( 邻苯甲酰氨基) 二硫化物( DBADPDS) 、烯丙基二硫化物( DADS) 和Delink 等5 种脱硫剂对废胎面胶粉进行了力化学脱硫再生。结果表明,用DBADPDS 脱硫的胶粉具有较低的门尼黏度和较高的溶胶含量,脱硫效果显著。其他4 种脱硫剂脱硫效果由高到低的顺序依次为DPDS、Delink、DADS 及APDS。将40 份( 质量) 脱硫胶粉填充到丁苯橡胶/炭黑复合材料中,由DBADPDS 脱硫胶粉填充者具有较低的玻璃化转变温度和定伸应力及较高的扯断伸长率和拉伸强度,耐屈挠性能也比其他脱硫剂脱硫胶粉填充的胶料优异。扫描电镜照片显示DBADPDS 脱硫的胶粉与基质橡胶间的界面作用较强,交联网络更均匀。     

炭黑与白炭黑补强溴化丁基橡胶性能对比

采用RPA2000橡胶加工分析仪对炭黑N660和白炭黑1165分别填充的溴化丁基橡胶(BIIR)混炼胶进行了不同温度下的应变扫描分析。结果表明,2种BIIR胶料的门尼粘度值均随填料用量的增大而增大;在相同用量条件下,白炭黑胶料的门尼粘度值高于炭黑胶料;炭黑胶料的应变与温度依赖性均比白炭黑胶料的强,白炭黑在胶料中的分散好于炭黑,且与BIIR橡胶的相互作用较强;相同硫化体系下,白炭黑胶料的焦烧时间(t10)略长,正硫化时间(t90)明显长于炭黑胶料,最低扭矩和最高扭矩均显著高于炭黑胶料,但硫化胶总体力学性能不如炭黑N660填充的硫化胶。     

废轮胎热解炭黑在发泡三元乙丙橡胶中的应用

以废轮胎热解炭黑(CB_P)为增强填料,制备了发泡三元乙丙橡胶(EPDM),分析了CB_P的基本性能,研究了CB_P填充EPDM混炼胶的门尼黏度、硫化特性及发泡EPDM的物理机械性能、泡孔形态、压缩特性和能量吸收特性,并分别与牌号为N 660的炭黑、高岭土及碳酸钙填充EPDM进行了对比。结果表明,CB_P的主要成分是碳元素,灰分质量分数高达14.4%,粒径分布宽;在4种填料中,CB_P填充EPDM混炼胶的门尼黏度仅低于N 660填充EPDM混炼胶,焦烧时间和正硫化时间最短;CB_P填充发泡EPDM的拉伸强度和定伸应力优于高岭土和碳酸钙填充发泡EPDM,但发泡倍率小于后两者;CB_P填充发泡EPDM的泡孔大小均匀,泡孔直径为28μm,闭孔结构规则,孔壁光滑完整;在相同应变下,CB_P填充发泡EPDM的吸能能力与高岭土填充发泡EPDM相近。     

废轮胎裂解炭黑的基本性质及其在丁苯橡胶中的应用

研究了废轮胎裂解炭黑(PCB)的基本性质及微观结构,考察了PCB对丁苯橡胶(SBR)混炼胶硫化特性和门尼黏度及其硫化胶物理机械性能的影响,并与填料炭黑N 330、N 774、碳酸钙进行了对比.结果表明,PcB的化学组成主要是C、O、S、Zn等元素,其灰分质量分数高达13.3%,含水量比较低;PCB的基本粒子比炭黑N 774小,但其聚集体尺寸比N 774大,而且聚集体粒径分布宽;当SBR中加入PCB后,混炼胶的门尼黏度增大,与炭黑N 330填充SBR混炼胶接近,焦烧时间和正硫化时间缩短;随着PCB用量的增加,SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、100%定伸应力和耐磨性明显提高;当PCB用量增至50份时.sBR硫化胶的拉伸强度提高至15 MPa,撕裂强度超过45 kN/m,其增强效果与炭黑N 774相当,次于炭黑N 330.     

耐低温减振橡胶的研制与应用

从生胶、增塑剂、硫化体系和炭黑类型等方面着手,探讨了配方各组分对NR低温性能的影响。结果表明,与顺丁橡胶(BR)并用能有效降低胶料玻璃化转变温度;使用半有效硫化体系,控制单双硫键比例和提高交联密度对改善胶料耐低温性有积极作用;采用己二酸二辛酯(DOA)与低相对分子质量1,2-聚丁二烯(Ricon 130)并用可产生协同作用,有效降低玻璃化转变温度并抑制低温结晶;使用粗粒径炭黑N774能适当提高胶料低温回弹性。开发出的耐低温配方胶料用于高寒地区橡胶垫板类产品,其-50℃低温刚度变化率≤20%,满足技术要求。