炭黑增强氯丁橡胶硫化胶压缩Mullins效应的强化

研究了炭黑增强氯丁橡胶硫化胶的力学性能和压缩Mullins效应的强化效应,探讨了炭黑用量对其压缩Mullins效应的增强机制。结果表明,炭黑增强后的氯丁橡胶硫化胶的屈服强度和模量均得到明显提高,且力学性能在炭黑用量为30份(质量)时达到最佳;在单轴循环压缩过程中,随着炭黑用量的增加,氯丁橡胶静态硫化胶的Mullins效应不断增强,并且在给定的压缩应变下,其最大压缩应力在首次加载-卸载循环压缩时达到峰值,在随后的4次循环压缩中仅发生不同程度的下降。此外,提高炭黑用量及增大压缩应变均可明显增强氯丁橡胶硫化胶的Mullins效应。     

ZDMA增强NBR硫化胶压缩Mullins效应的“放大器效应”研究

采用甲基丙烯酸锌(ZDMA)增强NBR硫化胶,并对其微观结构、力学性能及ZDMA用量对体系Mullins效应的放大器效应进行了研究。结果表明,ZDMA在NBR中分散较为均匀;ZDMA增强NBR硫化胶的强度明显提高;在单轴循环压缩过程中存在明显的Mullins效应,在同一压缩应变下,最大压缩应力第1次加载-卸载循环中达到最大值,自第2次循环压缩时发生不同程度下降;增加ZDMA用量及增大压缩应变,Mullins效应增强。     

ABS/NBR热塑性硫化胶压缩Mullins效应及其可逆恢复的研究

研究丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV)的压缩Mullins效应及其可逆恢复。结果表明:NBR粒子均匀分散在TPV表面,其粒径为10~15μm;在循环单轴压缩过程中TPV出现明显Mullins效应,且同一压缩应变下,TPV的最大压缩应力、内耗和损耗因子(tanδ)均在第1次加载-卸载循环时达到最大,在第2次加载-卸载循环时显著下降,此后呈缓慢下降趋势;随着压缩次数增加,TPV的瞬时残余形变和应力软化因子(Ds)增大;随着压缩应变增大,TPV的最大压缩应力、瞬时残余形变、内耗和tanδ均显著增大,Ds减小;随着热处理温度升高,TPV在第2次循环压缩时最大压缩应力的恢复程度增大,热处理温度为110℃时,TPV压缩Mullins效应的恢复效果最佳。     

EMA/NBR热塑性硫化胶Mullins效应及可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),并表征了微观结构,还研究了其压缩Mullins效应及可逆回复机制。结果表明,EMA/NBR TPV在单轴循环压缩过程中存在明显的Mullins效应;在特定压缩应变下,其最大应力、内耗和tanδ在第1次压缩时出现最大值,在第2次循环压缩时内耗和tanδ发生大幅下降,之后下降趋势减弱;提高热处理温度,二次单轴循环压缩最大应力回复明显增强,且在80℃时回复程度最佳。FE-SEM研究表明,外观不规则的NBR硫化胶粒子均匀分散在刻蚀样品表面,粒子尺寸为2~10μm。     

嵌段共聚聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性硫化胶的压缩Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了嵌段共聚聚丙烯（PP-B）/三元乙丙橡胶（EPDM）热塑性硫化胶（TPV）,对其微观结构、压缩Mullins效应及其可逆性进行了研究。结果表明,粒径为10~20μm的EPDM硫化胶粒子均匀分散于PP-B相中;PP-B/EPDM TPV在单轴循环压缩过程中存在显著的Mullins效应,且在一定压缩应变下,最大压缩应力、内耗和损耗因子均在第1次循环压缩时出现峰值,在第2次循环压缩时即发生大幅度下降,但之后的下降趋势减弱;提高热处理温度,循环压缩的最大应力回复程度增大,且在120℃时回复情况最佳。     

炭黑与白炭黑增强聚烯烃弹性体硫化胶的比较

研究了炭黑、白炭黑对聚烯烃弹性体(POE)硫化胶的增强作用,考察了交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和炭黑及白炭黑的用量对POE硫化胶物理机械性能的影响,并用扫描电子显微镜对其微观结构进行了观察.结果表明,用DCP交联POE,POE的主要物理机械性能比未交联前有所下降;用炭黑、白炭黑增强POE硫化胶,其物理机械性能显著提高,说明增强效果明显,炭黑、白炭黑最佳用量分别为60份和40份.     

聚酯短纤维增强丁腈橡胶硫化胶的压缩性能

研究了聚酯短纤维用量对丁腈橡胶(NBR)混炼胶的流变性、硫化胶的力学性能、压缩应力-应变、压缩应变弛豫、压缩永久变形、冲击回弹性等的影响。结果表明:随着聚酯短纤维用量的增大,NBR混炼胶硫化过程中的最小转矩逐渐增大;NBR硫化胶的压缩永久变形、回弹性逐渐增大,拉伸强度、扯断伸长率逐渐减小。在增强填料量相同的情况下,填充聚酯短纤维的NBR混炼胶的最小转矩比填充炭黑的小,其NBR硫化胶的刚度比填充炭黑的大。     

EVA/NBR TPV压缩Mullins效应的研究

采用动态硫化法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),系统研究了EVA/NBR TPV压缩Mullins效应。结果表明,随着EVA/NBR共混比及压缩应变的增大,TPV压缩Mullins行为趋于显著;当压缩应变一定时,首次循环加载-卸载过程中最大压缩应力、内耗和tanδ均达到最大值,而第2次加载-卸载过程中均发生大幅下降,之后下降趋势逐渐减弱。在相同应变下,EVA/NBR共混比60/40的TPV最大压缩应力、残余变形、内耗、应力软化因子和tanδ均大于共混比40/60的TPV,变化幅度较为明显。     

嵌段共聚聚丙烯压缩Mullins效应的研究

研究了嵌段共聚聚丙烯(PP-B)的压缩Mullins效应及其可逆回复。结果表明,在循环单轴压缩模式下PP-B出现显著的Mullins效应,当压缩应变一定的条件下,在第1次循环压缩时最大压缩应力和内耗均达到最大值,在第2次循环压缩时则发生大幅下降,但随后下降趋势逐渐减弱;热处理可以使Mullins效应得到一定程度的回复。     

硫化胶中炭黑燃烧特性的研究

研究硫化胶中炭黑燃烧特性与对应炭黑原材料特性的关系,利用两者间的关系分析不同硫化胶中的炭黑品种,评价炭黑分散性。结果表明:硫化胶中炭黑燃烧特征温度与对应炭黑的压缩吸油值和氮吸附表面积均呈显著线性关系,相关因数分别为0.806 9和0.954 1;根据炭黑燃烧特征温度及线性回归方程推导出硫化胶中炭黑的压缩吸油值和氮吸附表面积,可以判定硫化胶中的炭黑品种;硫化胶中炭黑燃烧特征温度低,在一定程度上可以表明炭黑分散性良好。     

炭黑对IIR/CIIR共混硫化胶压缩弹性模量的影响

研究了IIR／CIIR不同并用比和不同炭黑和用量以及软化剂品种和用量对IIR／CIIR共混硫化胶压缩弹性模量的影响。结果显示：当IIR／CIIR并用比为80／20，N220炭黑用量为80份时共混硫化胶有良好的压缩弹性模量，软化剂的加入会降低共混硫化胶的压缩弹性模量。     

高性能SBR／BR／炭黑共混胶的研究

利用炭黑上结合胶一旦形成就很难脱离的特性,通过控制结合胶成分的方法制备丁苯橡胶（SBR）／顺丁橡胶（BR）／炭黑共混胶。通过改变SBR／BR并用比和用不同橡胶控制结合胶成分的试验对比发现,用物理性能好且为富相的橡胶组分来控制结合胶的形成,硫化胶的物理性能较好。此外,结合胶的成分直接影响硫化胶的动态力学性能。     

炭黑增强SBR/EVA/HIPS热塑性硫化胶的性能研究

采用动态硫化法制备了炭黑增强丁苯橡胶(SBR)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/高抗冲聚苯乙烯(HIPS)热塑性硫化胶(TPV),研究了炭黑对TPV应力松弛及粘弹行为和力学性能的影响。结果表明,在TPV分散相SBR中加入炭黑,力学性能显著改善,应力松弛残留应力增大;频率扫描模式下,储能模量下降,损耗因子增加;应变扫描模式下,TPV表现出明显的Payne效应,且炭黑填充使Payne效应弱化。     

嵌段共聚聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性硫化胶压缩永久变形的可逆回复及Mullins效应

采用动态硫化法制备了嵌段共聚聚丙烯(PP-b-PE)/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性硫化胶(TPV),研究了其力学性能、压缩永久变形的可逆回复、Mullins效应及微观形态。结果表明,当PP-bPE/EPDM质量比为30/70时TPV的综合性能较好;室温条件下压缩永久变形的可逆回复随TPV中橡胶相含量的升高而明显加快,且残余形变较小;提高温度可加速TPV永久变形的可逆回复,且高橡胶含量者的形变完全可逆。PP-b-PE/EPDM TPV的单轴循环拉伸中存在明显的Mullins效应,在同一拉伸比下,内耗和阻尼因子在第1次加载-卸载循环中即达到最大值,第2次循环拉伸时明显下降,但之后下降趋势减缓,应力最大值则呈现缓慢下降的趋势。提高树脂用量,动态硫化产物的最大应力、残余形变、内耗、应力软化因子和阻尼因子均明显升高。拉伸断面的场发射扫描电镜观察结果表明,橡胶相含量的提高赋予了TPV强的弹性回复能力。     

BR/SEBS硫化胶的制备与性能研究

为拓宽顺丁橡胶(BR)的更广泛的应用,开发现代高性能顺丁橡胶复合材料,本文并用氢化SBS(SEBS)改善BR的抗拉强度和撕裂强度,研究了SEBS含量变化对BR/SEBS并用胶性能的影响。结果表明:BR/SEBS混炼胶的正硫化时间减少,交联密度下降,门尼黏度在SEBS含量为20份时最低,相应的BR/SEBS硫化胶的抗拉强度和撕裂强度最佳,分别是BR硫化胶的1.8倍和1.5倍;经过热空气老化,BR及BR/SEBS硫化胶的抗拉强度和撕裂强度均下降,但SEBS含量高于20份时,老化后的BR/SEBS硫化胶的抗拉强度和撕裂强度高于未老化的BR硫化胶。     

白炭黑/炭黑并用对NR/BR硫化胶磨耗性能及形态的影响

采用电子显微镜（SEM）研究了白炭黑与炭黑并用对天然橡胶／顺丁橡胶（NR／BR）硫化胶磨耗性能及形态的影响。结果表明：白炭黑和炭黑并用能显著提高硫化胶的耐磨性，当白炭黑／炭黑质量比为45／10时，硫化胶耐磨性最高，其磨耗表面磨纹最细密。     

金属铜离子配位交联丁腈橡胶的压缩Mullins效应

采用氯化亚铜（CuCl）、乙酸铜（C4H6CuO4）、硫酸铜（CuSO4）和氯化铜（CuCl2）对丁腈橡胶（NBR）进行配位交联制得硫化胶,考察了不同铜盐对硫化胶的硫化特性、力学性能、交联密度及压缩模式下Mullins效应的影响。结果表明,通过配位反应在NBR中形成了以铜盐为交联点的三维网络结构。相比于CuCl/NBR、C4H6CuO4/NBR、CuSO4/NBR而言,CuCl2/NBR硫化胶的交联密度最大。在单轴循环压缩过程中,不同铜离子配位交联NBR硫化胶均产生了明显的Mullins效应,且Mullins效应随硫化胶交联密度的增加而明显减弱。在相同应变下,硫化胶的最大压缩应力随加载-卸载次数的增加而下降,但瞬时残余应变则随应变和加载-卸载次数的增加而增大。     

动态硫化EVA/BR热塑性弹性体的增强研究

采用动态硫化法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/顺丁橡胶(BR)共混型热塑性弹性体(TPE),通过在树脂相中添加HDPE的方式对复合体系进行增强,对其力学性能及断面微观结构进行了研究。结果表明,对于动态硫化EVA/BR共混型TPE,当HDPE填充量在0～30phr的范围内,其动态硫化产物均表现出TPE的特征;随着树脂相中HDPE用量的提高,复合体系的拉伸强度、撕裂强度、邵氏硬度趋于显著提高,断裂伸长率趋于缓慢增加,而扯断永久形变则始终低于25%;FE-SEM的观察表明,动态硫化TPE的拉伸断面上两相界面结合良好;刻蚀样品表面的硫化胶粒子的尺寸在5mm左右且均匀分散。