仿生材料多巴胺对橡胶/钢丝帘线黏合性能的影响

选用子午线轮胎胎体胶料配方作为基本配方,以钢丝帘线作为骨架材料,采用自行研发的橡胶与钢丝帘线动态黏合性能的测试方法,考察了多巴胺及传统黏合体系对橡胶/钢丝帘线动态黏合性能的影响,并探讨了多巴胺替代间苯二酚作为无毒环境友好型黏合剂的可行性。结果发现,钴盐黏合体系赋予了橡胶与钢丝帘线较好的动态黏合,多巴胺体系赋予了较好的静态黏合,间甲白体系居中,3种黏合体系并用可赋予最好的动、静态黏合性能。橡胶/钢丝帘线的动、静态黏合力均随着多巴胺用量的增加而增大,但在拉伸疲劳后出现下降。     

试样因素对橡胶-钢丝帘线粘合性能测试的影响

研究夹持方式和钢丝帘线埋入长度对橡胶-钢丝帘线粘合性能测试结果的影响。结果表明:采用槽式结构夹具可以消除夹紧力对橡胶-钢丝帘线抽出力测试结果的影响;随着钢丝帘线埋入基体橡胶长度的增大,静态抽出力和最大伸长量均增大,但单位长度粘合强度随之呈指数衰减;橡胶-钢丝帘线的粘合存在摩擦力,钢丝帘线埋入橡胶长度越大,粘合失效到完全粘合失效经历的时间越长。     

试样因素对橡胶钢丝复合体粘合性能测试的影响

研究夹持方式和钢丝帘线埋入长度对橡胶-钢丝帘线粘合性能测试结果的影响。结果表明：采用槽式结构夹具可以消除夹紧力对橡胶-钢丝帘线抽出力测试结果的影响;随着钢丝帘线埋入基体橡胶长度的增大,静态抽出力和最大伸长量均增大,但单位长度粘合强度随之呈指数衰减;橡胶-钢丝帘线的粘合存在摩擦力,钢丝帘线埋入橡胶长度越大,粘合失效到完全粘合失效经历的时间越长。     

炭黑对天然橡胶钢丝复合体性能的影响

研究了不同牌号的炭黑对天然橡胶(NR)钢丝复合体综合性能的影响,并选取了应用最为广泛的炭黑N330对复合体的填料添加量进行优化分析。结果表明,炭黑N550填充NR胶料的焦烧时间与正硫化时间最长,炭黑N115填充NR胶料的交联密度最大,炭黑N330填充NR胶料的综合物理机械性能最佳,含有N375的橡胶钢丝复合体的黏合性能最佳;随着N330添加量的增加,复合体硫化特性明显提升,物理机械性能与复合体黏合性能均呈现先增加后减小趋势。     

动态疲劳对钢丝帘线／橡胶粘合性能的影响

研究动态疲劳对钢丝帘线/橡胶粘合性能的影响。结果表明:随着动态疲劳拉伸形变的增大,钢丝帘线/橡胶的粘合力逐渐减小,抽出钢丝表面附胶呈螺纹状,且螺纹越明显,粘合力越大;随着动态疲劳弯曲形变的增大,钢丝帘线/橡胶的粘合力小幅下降,抽出钢丝表面附胶分布不均,受拉面附胶少,受压面附胶多;随着停放时间的延长,钢丝帘线/橡胶的粘合力先增大后减小,当停放时间为32 h时粘合力最大。     

钢丝粘合强度动态试验方法的新进展

前言毫无疑问,子午线轮胎中,橡胶—钢丝带束层的性能是保证轮胎行驶安全性的关键因素橡胶和钢丝帘线之间的原始粘合强度固然重要,但是,只有在轮胎动态使用过程中此粘合强度的保持率才是真正有价值的数据。此项性能系取决于橡胶—钢丝帘布复合材料的耐疲劳性能以及它对各种苛刻的环境条件,如热、氧和潮湿等的耐受能力。即使是在经过环境老化之后测得的钢丝对橡胶的静态抽出力,其数值与轮胎的动态性能之间也缺乏相关性。除了对轮胎本身作试验之外,还没有一种粘合强度的动态试验法已获得     

硫黄与癸酸钴对轮胎胎体橡胶/钢丝粘合性能的影响

采用子午线轮胎胎体配方胶料,开发了一种橡胶/钢丝帘线动态粘合性能的测试方法,考察了硫黄与癸酸钴对橡胶/钢丝动静态粘合性能的影响。结果表明,随着硫黄用量的增大,动静态粘合性能均呈现出先增大后减小的趋势。经20万次拉伸屈挠疲劳试验之后,硫黄用量少的胶料抽出力升高,反之则降低,与力学性能和动态力学性能相关性不大;癸酸钴能显著提高橡胶/钢丝帘线的动静态粘合性能,癸酸钴用量为2份时动态粘合性能最佳,与胶料的力学性能和动态力学性能有较好的相关性,撕裂强度较高,滞后性能较低,动态粘合性能好。     

钢丝帘线疲劳性能的影响因素研究

研究钢丝帘线的单丝直径、强度和结构设计对其弯曲疲劳性能的影响。结果表明：相同结构、同等强度等级的钢丝帘线,随着单丝直径的增大,钢丝帘线的破断力提高,但疲劳寿命反而缩短;相同结构、相同单丝直径的钢丝帘线,随着钢丝帘线破断力的增大,疲劳寿命显著延长;单丝直径与单丝根数相同,但结构不同的钢丝帘线,呈线接触1+18结构钢丝帘线的弯曲疲劳性能优于呈点接触1+6+12结构钢丝帘线;钢丝帘线超高强度化且具有良好的耐疲劳性能是轮胎钢丝帘线骨架材料的发展趋势。     

加工工艺及时效时间对钢丝帘线耐疲劳性能的影响

介绍了钢丝帘线三辊疲劳性能检测原理及系统组成,研究了加工工艺和时效时间对不同强度钢丝帘线耐疲劳性能的影响。结果表明:随着最后道次压缩率的增大,钢丝帘线的破断力提高,耐疲劳性能下降;随着时效时间的延长,钢丝帘线耐疲劳性能逐渐下降,之后趋于稳定。     

铜-锌-钴三元合金涂层钢丝帘线与橡胶的最佳黏合

橡胶与钢丝帘线之间的黏合力对橡胶制品的强度、稳定性、均匀性有着举足轻重的影响。为提高黏合力要对钢丝帘线金属表面和橡胶的性能进行改进。研究了含钴橡胶中标准黄铜镀层钢丝帘线的黏合性能与无钴橡胶与铜-锌-钴三元合金镀层钢丝帘线黏合力的性能对比,还研究了两种胶料的动态力学性能。     

二水合六亚甲基-1,6-二硫代硫酸二钠盐对天然橡胶-镀铜钢丝黏合性能的影响

研究了二水合六亚甲基-1,6-二硫代硫酸二钠盐(HTS)用量对天然橡胶(NR)-镀铜钢丝黏合胶料硫化性能、力学性能黏合性能的影响。结果表明，HTS的加入减少了胶料的焦烧时间，随着HTS用量增加，硫化胶的表观交联密度呈现先上升后下降的趋势，力学性能也表现出相近的变化规律；HTS可以改善NR-镀铜钢丝黏合界面强度及橡胶本体强度，当HTS的用量为2份时，黏合性能最佳。     

橡胶帘线粘合性能在动态及加热条件下的评价方法

橡胶-帘线(包括钢丝帘线)复合材料在动态条件下粘结界面发生物理化学变化,直接影响材料使用性能。介绍橡胶-帘线动态剪切粘合试验基本原理:将帘线埋于方块硫化橡胶试样中,帘线两端悬以质量不同的砝码。试验时橡胶试样以一定的振幅和频率沿帘线伸延方向做往复运动,考察帘线与橡胶达到某一设定的粘合强度值所需的时间,用以表征帘线与橡胶在动态条件下的粘合性能。应用该原理和实用仪器对不同材质橡胶-帘线粘合性能做出测试和评价。     

钢丝骨架材料的粘合性能

钢丝骨架材料粘合层的质量取决于初始粘合强度、橡胶-钢丝粘合强度保持率、热老化、盐老化、湿老化和蒸汽老化等因素。钢帘线厂确定黄铜／青铜组成和分布、钢丝拉拔润滑剂、磷化作用和帘线几何形状等帘线参数。轮胎设计人员确定钢丝帘线附胶胶料的配方。生胶、炭黑、硫化体系和粘合剂的品种和质量是影响粘合性能的主要因素。     

胶/胶界面状态与橡胶疲劳破坏性能的关系

选用胎面胶混炼胶和胎肩垫胶混炼胶,采用模压硫化方式制备了单胶试样以及具有不同粘合界面的试样,通过考察热空气老化时间对试样拉伸性能及疲劳寿命的影响,探讨了胶/胶界面状态与拉伸性能及耐疲劳性能之间的关系。结果表明,在受外力作用时,胶/胶界面能够传递应力,并以界面脱粘和滑动摩擦等方式吸收外力破坏能,阻断裂纹扩展,提高粘合强度和动态疲劳强度;粘合胶界面对改善试样的动静态强度更加有效。     

碳纳米管增强丁腈橡胶的性能研究

研究了碳纳米管用量对丁腈橡胶硫化特性、力学性能、高温拉伸性能、导热性能、耐磨性能、压缩疲劳性能和动态力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜观察碳纳米管在橡胶中的分散情况。结果表明：随着碳纳米管含量的增加,胶料的最小扭矩和最大扭矩逐渐增大,焦烧时间和正硫化时间逐渐减少;拉伸强度和撕裂强度均是先提高后降低,拉断伸长率逐渐降低,100%定伸应力和300%定伸应力显著提高;高温拉伸性能中,性能保持率逐渐提高;导热系数逐渐提高,DIN磨耗体积逐渐降低;静压缩率逐渐降低,永久变形和疲劳温升逐渐增加。在动态力学性能中,加入碳纳米管后,橡胶的损耗因子峰值降低,储能模量在温度较低时较小。由扫描电子显微镜观察拉伸试样断面可知,碳纳米管在橡胶中整体分散均匀,局部存在团聚现象。     

核电气动橡胶隔膜材料热老化机械性能研究

核电气动阀门用三元乙丙橡胶(EPDM)和丁腈橡胶(NBR)隔膜材料分别在100℃和150℃下进行不同时间的热老化试验,采用万能试验机、邵氏硬度计、拉伸疲劳试验机、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪对材料拉伸性能、硬度、疲劳性能、微观形貌等进行测试与表征,结果表明:EPDM材料随着老化时间的增加断裂伸长率和断裂强度呈下降趋势,硬度呈缓慢上升趋势。NBR材料在100℃老化下断裂伸长率缓慢下降,断裂强度缓慢增加,硬度缓慢增加;在150℃老化下断裂伸长率和断裂强度急剧下降,硬度呈直线上升趋势。在相同老化时间下,老化温度越高,EPDM和NBR材料的断裂伸长率和断裂强度越小,硬度越大。EPDM和NBR材料的耐疲劳性能随着老化时间和老化温度的增加,均有一定程度的下降,其中NBR材料耐疲劳性能下降较大;红外光谱分析结果表明,随着老化时间的增加,EPDM材料羟基和羰基吸收峰的强度增大,NBR材料吸收峰强度逐渐减小。SEM微观形貌分析显示,EPDM和NBR样品在老化前表面比较平整,随着老化时间增加,样品表面出现较多的堆积物质,老化温度越高,样品表面越粗糙。     

芳纶输送带贴胶的研制

研究了芳纶帆布作为输送带骨架材料与橡胶的黏合,通过试验,确定了芳纶作为输送带骨架材料的贴胶配方.间、甲、白体系能够赋予芳纶帆布的层间有较高的黏合强度;混炼工艺——黏合剂的加入时间和温度,对贴胶与芳纶帆布的黏合效果有很大影响.     

粘合剂对橡胶IN丝帘线动态粘合性能的影响

采用子午线轮胎胎体配方,利用自主研发的动态粘合性能测试方法,考察了改性粘合剂PN759代替间苯二酚对橡胶／钢丝帘线动静态粘合性能的影响。结果表明,等用量PN759代替间苯二酚时,钢丝帘线动静态粘合性能均略有提高,而且PN759用量为1．5份时粘合性能最佳。所有试样屈挠疲劳次数超过20万次后,抽出力均下降。抽出钢丝上的附胶呈螺纹状态,其方向与帘线缠绕方向无关;附胶螺纹形态越明显,抽出力就越大。加入粘合剂后,抽出疲劳破坏现象主要发生在橡胶相处,而非粘合界面处。     

粘合剂对橡胶/钢丝帘线动态粘合性能的影响

采用子午线轮胎胎体配方,利用自主研发的动态粘合性能测试方法,考察了改性粘合剂PN759代替间苯二酚对橡胶/钢丝帘线动静态粘合性能的影响。结果表明,等用量PN759代替间苯二酚时,钢丝帘线动静态粘合性能均略有提高,而且PN759用量为1.5份时粘合性能最佳。所有试样屈挠疲劳次数超过20万次后,抽出力均下降。抽出钢丝上的附胶呈螺纹状态,其方向与帘线缠绕方向无关;附胶螺纹形态越明显,抽出力就越大。加入粘合剂后,抽出疲劳破坏现象主要发生在橡胶相处,而非粘合界面处。     

玻璃纤维毡增强复合材料的低周拉伸疲劳性能研究

采用玻璃纤维毡和不饱和树脂使用手糊成型的方法制作复合材料,并进行拉伸测试和低周疲劳测试来研究无孔和开孔玻璃纤维毡复合材料的拉伸性能。结果表明,试样的拉伸强度都随着纤维体积含量的增加而增加。在低周疲劳测试中,无孔和开孔试样的拉伸性能在55%载荷水平的低周疲劳作用下基本保持不变,但是在70%以上载荷水平的低周疲劳作用下发生了显著下降。对试样的断裂行为进行了研究,无孔试样拉伸断裂后有分层现象,开孔试样的断裂区域可以分为两个部分,分别为平行区域和扇形区域。特征长度通过使用有限元软件(MSC-Marc)计算出来,和测量出来的平行区域长度很接近,并且随着施加疲劳载荷水平的提高而降低,材料对孔洞的抵抗性降低。最后,对低周疲劳前后的破坏试样进行了扫描电镜观察以比较两者的不同。