硅烷偶联剂原位改性白炭黑填充氢化丁腈橡胶（HNBR）复合材料性能研究

研究对比了硅烷偶联剂常温处理和原位改性白炭黑填充HNBR胶料性能,并进一步探索了不同种类的硅烷偶联剂原位改性白炭黑对HNBR复合材料性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂原位改性白炭黑填充HNBR胶料的门尼粘度低、拉伸强度高、分散效果好和压缩永久变形小。使用硅烷偶联剂A151原位改性的HNBR胶料的门尼粘度较低,压缩永久变形最小。     

浅色高性能氢化丁腈橡胶密封材料的研制

对比研究炭黑N550和浅色填料(碱性白炭黑AS-70、沉淀法白炭黑255、硅酸铝钾GW-9、硅酸铝钾BS-280和矽丽粉VM-56)填充氢化丁腈橡胶(HNBR)胶料的性能,并制备浅色高性能HNBR密封材料。结果表明:与炭黑N550填充胶料相比,沉淀法白炭黑255填充胶料的门尼粘度明显增大,t10和t90缩短;碱性白炭黑AS-70填充胶料的门尼粘度相差不大,FL和Fmax略增大;其他3种浅色填料填充胶料的门尼粘度、FL和Fmax较小,三者水平相当;浅色填料填充硫化胶的耐热老化性能较好;碱性白炭黑AS-70填充硫化胶的压缩永久变形最小;采用碱性白炭黑AS-70制备的浅色高性能HNBR密封材料综合性能优异且各项性能满足相关标准要求。     

填料种类对风机主轴用HNBR胶料性能的影响

研究了5种填料(炭黑N330、炭黑N550、炭黑N990、白炭黑和高岭土)对风机主轴用HNBR胶料性能的影响。结果表明,随着炭黑粒径的增大,HNBR胶料硬度略微降低,拉断伸长率、热空气压缩永久变形和热老化稳定性能均增大,拉伸强度和耐磨性能均减小;白炭黑补强HNBR胶料性能与炭黑N550补强胶料性能相差不大,但撕裂强度较高;与炭黑补强HNBR胶料性能相比,高岭土和白炭黑补强胶料的拉断伸长率较高,但热空气压缩永久变形、耐油性能和耐磨性能均较差。     

不同填料对HNBR性能的影响

通过分别填充四种不同粒径的炭黑以及白炭黑和硅强粉(CaSiO3),研究不同填料对HNBR的硫化性能、力学性能、动态性能以及二段硫化等的影响。研究结果表明,炭黑粒子的粒径越小,其在HNBR中形成的填料网络越多,Payne效应越显著,而且拉伸强度和压缩永久变形都随着粒径的减小而增大。白炭黑填充的HNBR胶料的Payne效应是最强的,其撕裂强度也是最高的。与其他填料相比,硅强粉可以提高胶料的拉断伸长率和降低压缩永久变形。对于过氧化物硫化的HNBR,二段硫化可以提高胶料的物理及力学性能。     

氢化丁腈橡胶压缩永久变形的研究

研究增塑剂种类、硫化体系和不同牌号氢化丁腈橡胶(HNBR)对胶料压缩永久变形的影响。结果表明:增塑剂DTDA和硫化剂BIPB有利于减小HNBR胶料的压缩永久变形;随着硫化剂BIPB用量的增大,HNBR胶料的压缩永久变形逐渐减小直至平稳,硫化剂BIPB与助交联剂TMPTMA配合使用效果更佳;Zhanber~?HNBR系列产品的耐压缩永久变形性能总体较好,其中低丙烯腈含量HNBR胶料的压缩永久变形小于高丙烯腈含量HNBR胶料,低饱和度HNBR胶料的压缩永久变形小于高饱和度HNBR胶料。     

不同类型硅烷偶联剂在全钢子午线轮胎上三角胶中的应用

研究不同类型硅烷偶联剂在全钢子午线轮胎上三角胶中的应用。结果表明：与硅烷偶联剂Si69和Si75相比,封端巯基硅烷偶联剂A-02对白炭黑的改性效果更好,改善了白炭黑在橡胶基体中的分散性,可明显提高白炭黑填充三角胶胶料的加工性能;加入封端巯基硅烷偶联剂A-02的三角胶胶料的硬度、100%定伸应力和拉伸强度最大,DIN磨耗量和压缩疲劳温升最小,综合性能佳。     

纳米填料填充氢化丁腈橡胶的性能及压缩形态特征

研究了不同的炭黑( N 330,N 550,N 770,N 990) 、甲基丙烯酸锌及炭黑N 770 与甲基丙烯酸锌并用填充氢化丁腈橡胶( HNBR) 的性能,用橡胶加工分析仪和透射电镜分析了填料的分散性、形态变化及其与胶料压缩永久变形的关系。结果表明,随炭黑粒径增大,胶料的力学性能有所降低,Payne 效应减小( 即炭黑的分散性变好) ,压缩永久变形减小。炭黑填充胶料具有较好的耐热老化和耐油性能,相比较而言,炭黑N 770 填充胶料的综合性能最好。在填充30 份( 质量) 炭黑N 770 的HNBR 中并用适量的甲基丙烯酸锌,随其用量增加胶料的强度和扯断伸长率明显增大,压缩永久变形增大,Payne 效应变化不大。透射电镜分析结果表明,高温下长时间压缩后,炭黑粒子间的距离缩短,粒子有聚集现象,但粒子本身未发生变形。这表明炭黑填充胶料的压缩永久变形主要源于橡胶分子结构的变化、炭黑粒子的聚集及分布状态的变化。聚甲基丙烯酸锌在HNBR 中的纳米分散性优异。由于压缩后该离聚体粒子易产生滑移、变形和明显的聚集现象,对大分子网络弹性恢复的阻碍作用远高于炭黑,因而胶料的压缩永久变形比炭黑填充者要大得多。     

补强体系对天然橡胶减振材料性能的影响

研究补强体系对天然橡胶减振材料性能的影响。结果表明：填充19份炭黑N774和39份白炭黑的胶料的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度最大,但填料分散性和耐老化性能差,压缩永久变形较大;填充37份炭黑N550和19份炭黑N774胶料的交联密度和拉伸强度最小,Payne效应强,压缩永久变形最大;填充43份炭黑N774或39份炭黑N660及20份白炭黑的胶料兼具优异的填料分散性和耐老化性能,且压缩永久变形较小,可满足减振橡胶材料的性能要求。     

白炭黑的有机化改性

考察白炭黑改性工艺对白炭黑胶料性能的影响,研究白炭黑表面原位接枝改性剂XM的应用。结果表明:用白炭黑预混炼改性工艺和白炭黑预处理改性工艺对白炭黑进行有机化改性,白炭黑胶料的性能提高;与白炭黑预混炼改性工艺胶料相比,白炭黑预处理改性工艺胶料的混炼工艺简单,形成的乙醇气体少,偶联剂Si69用量小,强度性能、耐磨性能、耐屈挠性能和抗刺扎性能提高,生热明显降低;采用改性剂XM改性白炭黑,胶料的加工安全性能和抗硫化返原性能提高,拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度和正硫化时的定伸应力提高,耐热老化性能较好。改性剂XM的应用为解决硅烷偶联剂产生乙醇气体和影响胶料加工安全性能提供了思路。     

改性白炭黑/氧化石墨烯协同补强天然橡胶的研究

将硅烷偶联剂KH-550改性以及硅烷偶联剂KH-550和K-MEPTS共同改性的白炭黑与氧化石墨烯(GO)复配补强天然橡胶(NR),研究填料与橡胶基体的界面结合方式对胶料性能的影响。结果表明:由硅烷偶联剂KH-550和K-MEPTS共同改性的白炭黑与GO静电组装制得的改性白炭黑-2/GO填充NR得到的胶料具有低的Panye效应和高的结合胶含量,这表明改性白炭黑-2/GO在橡胶基体中的分散性好且与橡胶基体通过共价连接结合紧密;改性白炭黑-2/GO/NR硫化胶滞后损失小,具有低的压缩疲劳温升和高的拉伸强度。