不同硫化体系天然橡胶胶料的动态性能研究

采用橡胶加工分析仪分析不同硫化体系对天然橡胶(NR)胶料动态性能的影响。结果表明:随着频率增大,混炼胶和硫化胶的储能模量(G')均增大,而混炼胶的损耗因子(tanδ)减小,硫化胶的tanδ增大;随着应变增大,混炼胶和硫化胶的G'均减小,而混炼胶的tanδ在应变大于20%时迅速增大,硫化胶的tanδ在应变为2%时出现峰值;随着温度升高,混炼胶的G'减小、tanδ增大,而硫化胶的G'增大、tanδ减小;不同硫化体系的硫化胶在3种扫描状态下,G'从大到小的顺序为半有效硫化体系、平衡硫化体系、普通硫化体系和有效硫化体系,单硫键、双硫键与多硫键保持一定的比例可获得较高的G'。     

纳米SiO2填充聚二甲基硅氧烷的微观结构在热贮存中的演变动力学

分析了纳米SiO2填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合体系在热贮存停放过程中微观结构的变化及其对动态性能的影响,提出了表征填料在橡胶基体中分散特征的方法,研究了填料聚集动力学及其机理。结果表明,纳米SiO2填充PDMS复合体系在低应变低频率下的动态储能模量(E′0)可以用来表征纳米无机粉体在橡胶基体中的分散特征,其测试条件为应变不大于0·70%,频率1Hz;复合体系的E′0随着贮存停放时间的延长逐渐增大;当PDMS/SiO2(质量比)为100/100时,E′0恢复动力学的活化能约为3·01kJ/mol;随着贮存停放时间的延长,复合体系中的纳米SiO2聚集更为稠密,结合胶含量增加并逐渐达到平衡;改性纳米SiO2填充PDMS复合体系的E′0在热贮存停放初期有小幅度的增大趋势,之后基本保持恒定。     

细乳液聚合制备聚丙烯腈/纳米SiO2复合粒子

由含甲基丙烯酸-3-三甲氧基硅烷(MPS)改性纳米SiO2的丙烯腈细乳液聚合制备聚丙烯腈/纳米SiO2复合粒子.研究了纳米SiO2的改性及含量、十二烷基硫酸钠(SDS)乳化剂和十六烷(HD)助乳化剂浓度对细乳化液滴粒径的影响.结果表明,直接采用未改性纳米SiO2,细乳化后出现双峰分布,纳米SiO2粒子未有效进入单体液滴;用10%MPS改性纳米SiO2后,细乳化液滴呈单峰分布.随着纳米SiO2粒子含量的增加,细乳化液滴的平均粒径增大,分布变宽.含纳米SiO2粒子的细乳化液滴体的平均粒径随SDS浓度和HD浓度增大而减小.透射电镜观察发现,细乳液聚合产物的连续相中无纳米SiO2粒子分布,复合粒子呈非规整结构,纳米SiO2>粒子在聚丙烯腈基体中基本呈初级粒子分布.     

NR/SiO_2复合体系结合胶及动态力学性能研究

研究了白炭黑用量和Si69原位改性对NR/SiO2复合体系结合胶含量及其与动态力学性能之间关系的影响。结果表明,随着白炭黑用量的增大,2种复合体系(NR/SiO2/Si69和NR/SiO2)结合胶含量均呈现先增大后减小的趋势。当白炭黑用量达到临界值时,复合体系结合胶含量最大,此时Payne效应开始显现。当白炭黑用量超过临界值时,复合体系结合胶含量减小,形成完善的填料网络结构,出现明显的Payne效应。与NR/SiO2复合体系相比,NR/SiO2/Si69复合体系结合胶含量大大提高,白炭黑用量的临界值也相应提高,Payne效应减弱。     

纳米SiO_2粒子填充聚苯乙烯悬浮体系的动态流变行为

采用经典的溶胶-凝胶(Sol-gel)法合成直径50 nm的二氧化硅(SiO2)粒子,通过"两相"模型对不同粒子体积分数(φ)的二氧化硅/聚苯乙烯(SiO2/PS)悬浮体系动态粘弹行为进行拟合,讨论温度与φ对频率依赖性动态流变的影响。研究发现,应变放大因子Af和"粒子相"特征模量Rf″(φ)均随φ增加而增大;Af几乎无温度依赖性,Rf″(φ)随温度升高而降低。该现象归因于温度升高加速了由扩散控制的SiO2团聚过程,导致纳米粒子比表面积减小,抑制了粒子网络的形成。研究表明,两相模型可很好地应用于SiO2/PS悬浮体系的动态流变行为。     

乳液压力共附聚法制备纳米碳酸钙／天然橡胶复合材料的研究

采用高压均质机制备纳米碳酸钙分散体,用乳液压力共附聚法制备纳米碳酸钙/天然橡胶(NR)复合材料,并对共附聚前后混合乳液微观结构,胶膜物理性能,胶料门尼粘度、动态弹性模量(G')和损耗因子(tanδ)等进行研究.结果表明:经高压均质机处理的纳米碳酸钙分散体粒径小,分布窄,分散性好,沉降量小,贮存稳定;高压处理后纳米碳酸钙粒子与天然胶乳粒子发生了共附聚,纳米碳酸钙粒子分散良好,混合乳液胶膜物理性能明显提高;压力共附聚法制备的纳米碳酸钙/NR复合材料门尼粘度高,低应变下G'高,tanδ低,纳米碳酸钙粒子与NR之间相互作用强.     

顺丁橡胶/有机蒙脱土纳米复合材料的介电性能研究

采用机械混炼法制备了顺丁橡胶/有机蒙脱土(BR/OMMT)纳米复合材料;采用精密电桥对纳米复合材料的介电性能进行了研究。结果表明,纳米复合材料的相对介电系数(ε)随温度的升高逐渐增加,而介电损耗(tanδ)随温度的升高分别出现β峰和α峰。当晶区完全融化后,ε及tanδ随温度的升高而急剧上升;在频率一定时,纳米复合材料的介电损耗随OMMT含量的增加逐渐增加,并且峰值向高温方向移动;在OMMT含量一定时,在相同温度下,复合材料的ε和tanδ均随着频率的升高而下降;随着频率的升高,介电损耗峰向高温方向移动。     

温度和频率对BR/SBR硫化胶阻尼因数和动刚度的影响

在不同温度和频率下对BR/SBR硫化胶的阻尼因数(即损耗因子,用tanδ表示)和动刚度进行研究.结果表明:在各个温度下,tanδ和动刚度并未对80～130 Hz的频率表现出很强的依赖性;在80～130 Hz的频率下,tanδ和动刚度随温度的变化而发生规律性改变,tanδ随温度的升高而降低,动刚度则是先减小后增大.     

阻尼硅橡胶的动态性能研究

利用橡胶加工分析仪表征了SE2045和SE2065两种阻尼硅橡胶在不同温度、频率及应变下的动态性能。结果表明:SE2045的加工性能好于SE2065,而物理性能不如SE2065;两种阻尼硅橡胶的弹性模量(G')、黏性模量(G″)和介质损耗因数(tanδ)随着温度的升高逐渐减小;随着频率的增加逐渐增大;SE2065的阻尼性能tanδ在应变为1%~20%范围内,随着应变的增加先降后增,SE2045的阻尼性能则降低一定程度后趋于平稳。     

泡沫密度对乙烯-乙酸乙烯酯橡胶发泡材料压缩性能及动态力学性能的影响

以乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM)为基体,过氧化二异丙苯(DCP)为硫化剂、偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,制备了不同泡沫密度的EVM发泡材料,研究了EVM混炼胶的硫化及发泡特性,采用体视显微镜表征了发泡材料的微观形貌,并考察了泡沫密度对发泡材料的压缩性能及动态力学性能的影响。结果表明,当DCP选用6份、AC选用3.5份时有利于EVM进行发泡;随着泡沫密度的增加,EVM发泡材料的泡壁逐渐变厚;低密度EVM发泡材料的线性弹性阶段范围较大,随着泡沫密度的增加,EVM发泡材料的应力增大,压缩过程中的线性弹性区逐渐变窄;泡沫密度对EVM发泡材料的玻璃化转变温度、阻尼因子(tanδ)峰值几乎没有影响;随着泡沫密度的增加,在玻璃态下EVM发泡材料的储能模量(G')和tanδ不断增大,而在高弹态下G'增大,但tanδ减小。