湿法制备硅土/白炭黑/天然橡胶复合材料及性能

分别制备改性白炭黑和硅土悬浮液,然后与天然胶乳混合,得到白炭黑和硅土天然橡胶母炼胶。在混炼阶段将两种母炼胶按不同比例混合,得到一系列总填料份数为40 phr的混炼胶。硫化特性测试结果表明：当白炭黑中加入一定量硅土时,有利于改善NR硫化初期的流动性,硫化速率增大。RPA测试结果表明：在白炭黑中加入一定量的硅土,能显著提高填料在天然橡胶基体中的分散性,payne效应明显下降。加入硅土后硫化胶的tanδ均低于白炭黑,滚动阻力下降。物理性能测试结果表明：拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度均随着硅土加入的份数增加而增大。白炭黑与硅土并用时的扯断伸长率明显高于单独硅土或白炭黑填充橡胶。     

微米/纳米二氧化硅共填充制备天然橡胶/二氧化硅复合材料及其性能

采用湿法混炼工艺制备了二氧化硅分散粒径为100 nm的天然橡胶/二氧化硅复合材料胶母粒,结合传统干法混炼技术制备了二氧化硅总填充量为60份（质量）的微米/纳米共填充天然橡胶/二氧化硅复合材料。结果显示,湿法混炼过程中填充的小粒径二氧化硅仍然以小粒径分散,与橡胶分子链更倾向于形成紧密结合层。湿法混炼技术的使用提升了二氧化硅的分散性,复合材料的Payne效应更弱。与干法混炼技术并用制备的小粒径与大粒径二氧化硅比例为50/10时,填料形成了较宽的粒径分布,形成了适中的填料-橡胶结合强度,进一步提升了天然橡胶/二氧化硅复合材料的拉伸强度和扯断伸长率。     

壳聚糖改性二氧化硅/天然橡胶复合材料的性能

采用溶胶-凝胶法制备了壳聚糖改性二氧化硅,并采用共沉降法制备了壳聚糖改性二氧化硅/天然橡胶（NR）复合材料,考察了壳聚糖用量对复合材料硫化特性、拉伸性能、耐老化性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了拉伸试样的断面形貌。结果表明,壳聚糖的加入使NR复合材料的性能得到明显改善,当其用量为0.5 g时,复合材料的硫化特性与拉伸性能最佳,正硫化时间为1.95 min,拉伸强度为24.01 MPa,扯断伸长率达到256%;当壳聚糖添加量为0.3 g时,硫化胶的拉伸强度与扯断伸长率的性能保持指数最高,耐老化性能最佳;经壳聚糖改性的二氧化硅在NR中的分散性得到改善。     

就地反应法制备天然橡胶/二氧化硅复合材料

在天然胶乳与Na2SiO3水溶液的混合体系中滴加盐酸,就地生成SiO2粒子,并与天然橡胶(NR)同时发生凝聚共沉,获得了NR/SiO2透明复合材料。用扫描电子显微镜和分光光度计分析了材料的结构,测定了硫化胶的力学性能。结果表明,SiO2的粒径随混合体系中Na2SiO3投料量的提高而增大,并均匀分布于NR基体中;当复合材料中SiO2用量为25～54份时,SiO2的粒径为100～200nm;在SiO2用量适宜的条件下,复合材料硫化胶具有良好的力学性能;硫化胶片具有一定的透明性,在波长为600～800nm时,其透光率为50%～72%。     

原位法制备天然橡胶/二氧化硅纳米复合材料及其性能

采用原位生成共沉淀法制备天然橡胶/二氧化硅(NR/Si O2)纳米复合材料。先用乳化剂OP-10对硅溶胶进行处理,得到表面羟基比较少的硅溶胶,再与浓缩天然胶乳共混,原位生成纳米二氧化硅(n Si O2)制得NR/Si O2纳米复合材料。采用红外光谱仪、扫描电镜、橡胶拉伸测试机以及热重分析仪对不同Si O2含量的复合材料进行了表征。实验结果表明,干法混炼生成的Si O2粒径大且团聚严重,原位法生成的Si O2橡胶基体中分散更为均匀,平均粒径在50 nm左右;当Si O2为40份时,制得的复合材料力学性能最好,拉伸强度比纯的NR提高了67.8%,同时定伸应力也有明显提高。     

白炭黑/硅土/天然橡胶复合材料的湿法制备及性能研究

将改性白炭黑和改性硅土悬浮液分别与天然胶乳共混,制得白炭黑/天然橡胶母炼胶和硅土/天然橡胶母炼胶,将两种母炼胶按不同比例共混,制得白炭黑/硅土/天然橡胶复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:加入一定量硅土后,白炭黑在橡胶基体中的分散性提高,白炭黑/硅土填充胶料的流动性改善,硫化速率增大,Payne效应明显减弱,损耗因子(tanδ)均小于硅土填充胶料,滚动阻力减小;硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度均随着硅土用量增大而增大,拉断伸长率明显大于硅土或白炭黑填充硫化胶,tanδ值较小。     

碳纳米管/天然橡胶复合材料的结构与性能

通过机械混炼法制备了碳纳米管(CNT)／天然橡胶(NR)复合材料,研究了CNT的预处理方式对复合材料结构与性能的影响。结果表明,与NR相比,CNT／NR复合材料的硫化返原现象减轻,硫化后凝胶质量分数降低,硫化剂用量应适当增加,由混酸氧化处理的CNT填充橡胶复合材料的硫化迟滞效应明显;复合材料内部存在CNT的富集区域和CNT含量很少的橡胶区域,CNT与NR之间的界面结合作用不好;由HF处理的CNT填充橡胶复合材料的整体性能最好,但受CNT在橡胶基体中的不良分散状态及界面性质的影响,其力学性能不高。     

聚苯醚/聚苯乙烯/纳米二氧化硅复合材料的制备及其结构与性能

通过熔融共混法制备了聚苯醚(PPE)/聚苯乙烯(PS)/纳米二氧化硅(SiO2)复合材料,并采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、力学性能测试及Hakke流变仪等研究了复合材料的结构与性能。结果表明,纳米SiO2均匀分散在PPE/PS基体中,粒径随着SiO2含量的增加而增大;随着纳米SiO2含量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度呈现先增大后降低的趋势,弯曲强度和玻璃化转变温度逐渐增大,蠕变量则逐渐降低。     

湿法连续混炼工艺炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

采用湿法连续混炼工艺制备炭黑/天然橡胶（NR）复合材料,并与传统干法混炼工艺相比,研究复合材料的性能和炭黑在复合材料中的分散性。结果表明：湿法工艺与连续混炼工艺结合,可实现复合材料的绿色环保混炼;与干法混炼工艺混炼胶相比,湿法连续混炼工艺混炼胶的门尼粘度增大,t90缩短;与传统干法混炼工艺硫化胶相比,湿法连续混炼工艺硫化胶的拉伸强度、耐磨性能和抗切割性能提高,Payne效应和60 ℃时的损耗因子减小,即其综合物理性能优异;湿法连续混炼工艺硫化胶的炭黑分散较为均匀,未出现大团聚体,炭黑分散等级X为7.9,平均团聚尺寸为3.4 μm。     

氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备与性能

采用己内酰胺（CPL）改性氧化石墨烯（GO）（CPL-GO）,与天然橡胶（NR）复合后通过熔融共混法制备了CPL-GO/NR复合材料。考察了CPL-GO用量对CPL-GO/NR复合材料物理机械性能、界面相互作用和气体阻隔性能的影响。结果表明,CPL改性GO后,X射线衍射层间距增加,片层堆砌更为松散,CPL-GO与水接触角增至91.2°。当CPL-GO的质量分数为2.0%时,CPL-GO/NR复合材料的拉伸强度为26.1 MPa,较纯NR提高了50.9%。随着CPL-GO用量的增加,复合材料的储能模量增加,损耗因子的峰值减小,表明GO经CPL表面改性后与NR复合,增强了两相界面间的相互作用,从而提高了复合材料抵抗变形的能力。在40 ℃下,当CPL-GO的质量分数为3.0%时,CPL-GO/NR复合材料的气体渗透系数较纯NR下降了57.1%。     

粘土/天然橡胶复合材料的制备与性能研究

采用分散剂多聚脂肪酸盐水杨酰亚胺制备粘土/天然橡胶(NR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:当水杨酰亚胺用量为0.015份、粘土用量为50份、不添加偶联剂或环氧化天然橡胶时,所制得的粘土/NR复合材料具有优异的拉伸性能、抗撕裂性能、耐磨性能以及较低的压缩生热;粘土在NR基体中均匀分散。     

湿法混炼氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的性能研究

采用湿法混炼工艺制备氧化石墨烯(GO)/天然橡胶(NR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:加入GO的胶料门尼粘度增大,t_(10)和t_(90)延长,硫化胶的物理性能、导电性能和导热性能提高,储能模量增大,损耗因子减小;随着GO用量的增大,胶料的t_(10)和t_(90)先延长后缩短,硫化胶的定伸应力增大,拉伸强度和撕裂强度先增大后减小,导电性能变化不大,导热性能总体提高;当GO用量为2份时,复合材料的综合性能最佳,GO在复合材料中的分散性最好。     

超声波湿法混炼炭黑/天然橡胶复合材料的性能研究

利用超声波的乳化均质作用,将经水湿润的炭黑与稀释的天然胶乳混合均匀,然后采用蒸发成膜法和胶凝成膜法制备胶膜(炭黑/天然橡胶复合材料),探究制膜方法及超声波处理时间和功率对胶膜性能的影响。结果表明:蒸发成膜法成膜时间过长,打开的炭黑二次结构重新团聚,胶膜中炭黑分散性差,胶膜的拉伸强度较小,而胶凝成膜法稳定性更高,胶膜中炭黑分散性好;超声波处理时间为90 s、功率为840~960 W时,超声波的乳化均质效果最好,炭黑二次结构打开程度更高,此时采用胶凝成膜法制备胶膜,成膜速度快,炭黑来不及团聚,胶膜中炭黑分散性较好和结合橡胶较多,胶膜的拉伸强度较大。     

球形二氧化硅/环氧树脂复合材料制备与性能表征

以普通角形二氧化硅为原料,采用氧-乙炔火焰法制备出球形二氧化硅。将环氧树脂(E-51)、固化剂(906)、固化促进剂(DMP-30)和球形化前后二氧化硅按照不同的比例经机械搅拌混合、超声分散和升温固化(100℃、2h和150℃、2h)后制备出二氧化硅/环氧树脂复合材料。研究对比球形化前后二氧化硅对环氧树脂浇注体系热学和力学性能的影响。结果表明:球形二氧化硅的加入,提高了环氧树脂的热稳定性,添加量30%时热分解温度达到最大值340℃,球形化后二氧化硅/环氧树脂复合材料热膨胀系数和初始黏度较球形化前明显降低,力学性能得到提高。     

湿法混炼技术制备环烷油增塑天然橡胶/白炭黑复合材料的性能

使用优选的乳化剂对增塑剂环烷油(NAP)进行乳化,制得均一稳定的NAP乳化液,采用湿法混炼技术,使用所得的NAP乳化液与天然胶乳和白炭黑(SiO₂)浆液制备了NAP增塑的天然橡胶(NR)/SiO₂(NAP/NR/SiO₂)复合材料,研究了NAP添加量对NAP/NR/SiO₂复合材料门尼黏度、物理机械性能、动态力学性能、SiO₂分散性、耐热空气老化性能和屈挠龟裂性能的影响。结果表明,NAP/NR/SiO₂复合材料的门尼黏度较NR/SiO₂复合材料显著降低,Payne效应明显减弱,而动态力学性能和加工性能则明显提升;NAP添加量为10份(质量)时,NAP/NR/SiO₂复合材料的综合性能达到最佳,其拉伸强度与NR/SiO₂复合材料相比略微下降,而扯断伸长率则有不同程度的上升;加入NAP后,NR/SiO₂复合材料的耐热空气老化性能和屈挠龟裂性能得到了改善。     

石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能研究

采用硅烷偶联剂KH570改性氧化石墨烯,并还原制备石墨烯。用机械共混的方法制备石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料,研究了石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料的力学性能、导热性能、磨耗性能以及复合材料的微观结构,并与炭黑/天然橡胶复合材料性能对比。结果表明,石墨烯添加1 phr石墨烯,石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料的裤形撕裂强度提升显著,提高了40%。老化前磨耗降低17.1%,老化后磨耗降低10.2%。添加了1.5 phr石墨烯,石墨烯/炭黑/天然橡胶复合材料导热系数提高了17%左右。     

聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料结构与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅(nano-SiO_2)复合材料,用偏光显微镜、差示扫描量热仪研究了PP/nano-SiO_2复合材料的凝聚态结构,并用扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察了nano-SiO_2粒子在PP中的相容性和分散性。结果表明,分散于PP中的nano-SiO_2粒子影响了PP的凝聚态结构,球晶尺寸变小,球晶边界模糊,PP的结晶和熔融温度分别增加了6.5%和2.6%;PP/nano-SiO_2复合材料在硅烷偶联剂(KH-560)与增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)的协同作用下,nano-SiO_2粒子在PP基体中的相容性增加,粒子与基体界面结合良好,团聚少,分散好,PP的冲击强度增加了40%。     

天然橡胶复合材料的制备与性能研究

为探讨不同相容剂对NR/NBR共混胶性能的影响,采用对比试验的方式,以天然橡胶NR/丁腈橡胶NBR共混胶作为基体,以环氧化天然橡胶(ENR-25)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、氯丁橡胶(CR)作为相容剂,制备NR/NBR天然橡胶复合材料,然后对制备的NR/NBR共混胶的硫化特性、物理机械性能以及阻尼性能进行对比分...     

液体聚异戊二烯/天然橡胶复合材料的制备与性能

制备了4种3,4-结构摩尔分数不同的液体聚异戊二烯(LIR),考察了芳烃油及不同3,4-结构摩尔分数的LIR作为增塑剂对于天然橡胶(NR)的交联密度、物理机械性能、动态力学性能及微观结构的影响.结果表明,随着LIR中3,4-结构摩尔分数的增加,NR的交联密度增加.LIR不仅起到增塑的作用,还可与NR形成共交联网络.与芳...     

臭氧改性炭黑/天然橡胶湿法混炼复合材料的性能研究

通过臭氧改性炭黑的亲水性,研究臭氧改性炭黑/天然橡胶湿法混炼复合材料的性能。结果表明：与炭黑相比,臭氧改性炭黑的表面含氧官能团增加,亲水性增强,更适用于天然橡胶复合材料的湿法混炼工艺;当臭氧改性炭黑浆液的质量分数为0.08时,复合材料的耐磨性能大幅提升,滚动阻力降低,综合性能较优。