PVC基热塑性弹性体的制备与性能

采用丙烯酸酯单体与聚氯乙烯(PVC)通用树脂共混,通过原位聚合反应制备PVC基热塑性弹性体。研究了增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的用量、丙烯酸酯橡胶的种类及用量对PVC基热塑性弹性体力学性能、动态力学性能以及加工流变性能的影响。结果表明,随着DOP用量的增加,材料的断裂伸长率逐渐增加,而拉伸强度呈现下降趋势,每100份PVC树脂中DOP用量为50份左右时,材料的拉伸强度出现最小值。同时,实验所使用的丙烯酸酯橡胶玻璃化转变温度(Tg)越低,所制备的PVC基热塑性弹性体的断裂伸长率越大,加工流变性能越好,而材料的拉伸强度越低。     

聚氨酯/聚氯乙烯(PU/PVC)半-IPN的研究 Ⅲ.聚醚氨酯/聚氯乙烯体系的DSC分析

按文献所述的方法合成了聚醚氨酯/聚氯乙烯(PU/PVC)半-IPN村料。对该村料的DSC分析结果表明:在PU/PVC IPN中,PU硬段与PVC链间存在着较强的相互作用;这种相互作用与PU的氨酯基浓度([—NHCOO—])、PU/PVC配比等因素有关。通过形成IPN,PVC的耐热性也得到了显著改善。     

丁腈橡胶/酚醛树脂/受阻酚AO60共混阻尼橡胶贮存稳定性研究

在丁腈橡胶(NBR)中添加酚醛(PR)和受阻酚AO60,制备NBR/PR/AO60共混橡胶。采用DSC,FTIR,扫描电子显微镜和黏弹谱仪等方法表征NBR/PR/AO60共混橡胶的结构,并详细研究其阻尼机理。结果表明:在共混橡胶结构中,除NBR的硫化交联网络外,还包含NBR/AO60的超分子氢键网络、NBR/PR的络合作用、AO60与PR分子间作用、AO60分子聚集体(富相区)以及在AO60相中的NBR分子等多种微观作用形式。多种的分子作用形式,造成了硫化胶的分子间内摩擦增大,提高了阻尼性能。但随着贮存时间的延长,硫化胶的tanδ-温度曲线由双峰特征变为三峰特征,AO60分子逐渐聚集、结晶,形成大的结晶聚集体,造成硫化橡胶阻尼性能的不稳定。     

受阻酚AO-80/NBR/PVC交联复合材料的结构与动态力学性能

在丁腈橡胶(NBR)/聚氯乙烯(PVC)共混基体中添加了受阻酚AO-80, 制备了AO-80/NBR/PVC交联复合材料, 并研究了其微观结构和动态力学性能。扫描电镜、 透射电镜的结果证明, 大部分AO-80溶解在NBR/PVC基体中, 少量的AO-80以亚微米尺寸的微粒分散于基体中; X射线衍射、 差示扫描量热分析(DSC)结果证明, AO-80在基体中处于非晶态。DSC、 动态热机械分析的结果表明, AO-80与基体之间形成了很强的分子间作用力, 使材料的玻璃化温度大幅度上升。同时, AO-80/NBR/PVC交联复合材料的损耗因子tanδ-温度T曲线只有一个单峰, 与纯的NBR/PVC交联橡胶相比, 随着AO-80用量增加, tanδ峰明显向高温移动, 并且峰值由0.96增加到1.56。AO-80/NBR/PVC交联复合材料呈现明显的拉伸取向, 具备优异的力学强度, 具有很好的实用价值。      

丁腈橡胶/酚醛树脂/受阻酚A060共混阻尼橡胶贮存稳定性研究

在丁腈橡胶(NBR)中添加酚醛(PR)和受阻酚A060,制备NBR/PR/A060共混橡胶.采用DSC,FTIR,扫描电子显微镜和黏弹谱仪等方法表征NBR/PR/A060共混橡胶的结构,并详细研究其阻尼机理.结果表明:在共混橡胶结构中,除NBR的硫化交联网络外,还包含NBR/A060的超分子氢键网络、NBR/PR的络合作用、A060与PR分子间作用、A060分子聚集体(富相区)以及在A060相中的NBR分子等多种微观作用形式.多种的分子作用形式,造成了硫化胶的分子间内摩擦增大,提高了阻尼性能.但随着贮存时间的延长,硫化胶的tanB-温度曲线由双峰特征变为三峰特征,A060分子逐渐聚集、结晶,形成大的结晶聚集体,造成硫化橡胶阻尼性能的不稳定.     

聚氨酯/聚氯乙烯半-IPN的研究——Ⅰ.聚醚氨酯/聚氯乙烯体系的合成及动态力学性能

以聚环氧丙烷二元醇(PPO,_a=1000)和二异氰酸酯(MDI)反应制备的聚氨酯预聚物和PVC溶液共混后固化聚氨酯相而合成了PU/PVC Semi-IPN。动态力学结果表明:由于PU和PVC的互穿改善了PU与PVC之间的相容性,其动态力学谱(DMS)在很大程度上依赖于PU/PVC原料配比、PVC分子量、PU交联密度及PU中硬段含量等因素。DMS上Semi-IPN对应PVC的T_g比纯PVC的T_g高出15—20℃,笔者认为:导致这一现象的原因是PVC和PU硬段之间相互作用的结果。     

酚醛树脂增容聚甲醛／丁腈橡胶共混物的力学性能与结晶形态

考察了热塑性醛树脂（Novolak)增容聚甲醛（POM）／丁腈橡胶（NBR）共混物的力学性能,断裂形貌和结晶形态,研究发现,POM与NBR共混合由于不相容而导致混物力学性能下降,共混物中添加Novolak后,在NBR含量为40％时发生“脆－韧”转变,其中NBR－26对POM的增韧效果最佳,断裂形貌考察表明,POM／NBR共混物的断裂面呈脆性断裂特性,而添加Novolak后,共混物断裂面呈现延性断裂并出现丝状牵伸物,对共混物结晶形态观察发现,POM／NBR共混物中POM易形成大球晶,这是导致共混物缺口冲击强度下降的重要原因,而在共混物中添加Novolak后,Novolak通过与POM分子链间的相互作用,改变了POM分子链固有的规程和排列,从而改变了POM的结晶形态,使球晶显著减小并消失。     

聚氯乙烯与丁腈橡胶交联反应的分子模拟

用分子模拟方法对聚氯乙烯(PVC)与丁腈橡胶(NBR)化学交联机理及交联反应位置进行了研究,通过DMol 3计算反应的自由能、活化能和反应热,进而研究他们对交联反应行为的影响。模拟结果显示:在453K时,过氧化二异丙苯(DCP)能够引发NBR发生夺取α-亚甲基活泼氢的反应和双键的加成反应,产生NBR大分子自由基,进而引发NBR的自交联反应,加成反应的速率要快于夺取α-亚甲基活泼氢的反应速率;DCP能够引发PVC发生脱氢反应,形成PVC大分子自由基进而引发PVC的交联,但不能引发PVC发生脱氯的反应;PVC与NBR能够发生共交联反应;NBR的自交联反应最快,PVC与NBR的共交联反应次之,PVC的自交联反应最慢。     

受阻酚/丁腈橡胶体系的阻尼性能及分子动力学模拟

以实验与分子动力学模拟方法相结合,研究了受阻酚/丁腈橡胶体系(AO-60/NBR、AO-70/NBR、AO-80/NBR)的氢键网络结构与阻尼性能之间的量化关系。红外光谱结果表明三体系中均存在分子间和分子内2种类型氢键;变温红外测试结果和高温下径向分布函数的变化分析表明分子间氢键的强度大小顺序为:AO-80/NBRAO-70/NBRAO-60/NBR。分子模拟所得氢键网络结构与动态力学热分析数据表明,3种体系中分子间氢键数量对阻尼性能的影响趋势相似。分子间氢键数量的增加导致分子间相互作用增大,自由体积分数降低,分子链堆砌更紧密,因而断键与成键过程中耗能增大,阻尼性能得以提升。线性回归分析中,体系的结合能与阻尼性能线性相关(R2=0.95),证明分子间氢键是提高阻尼性能的主要因素。这一系列研究将对高阻尼橡胶复合材料的研制提供一定的参考数据和理论指导。     

杜仲翅果壳粉/PVC复合材料力学性能研究

本论文通过采用超微粉碎的方法对杜仲翅果壳进行粉碎、筛选、烘干后与聚氯乙烯(PVC)共混制得PVC木塑复合材料(WPC)。研究了杜仲翅果壳粉的用量及粒径对(未添加DOP及添加DOP)WPC性能的影响。结果表明:经过对添加DOP与未添加DOP的性能对比,发现DOP的加入能够明显改善材料的加工性能,拉伸强度与弯曲强度有明显的降低,而冲击强度则有增加的趋势;随着杜仲翅果壳粉的用量的增加,杜仲翅果壳粉/PVC复合材料的拉伸强度、冲击强度呈现下降趋势,弯曲强度呈现先上升后下降的趋势,硬度基本保持不变,杜仲翅果壳粉的粒径对杜仲翅果壳粉/PVC复合材料的性能影响不大。     

NBR填充体系和NBR/Zn(MMA)2合金硫化动态力学响应的研究

用MDR2000无转子流变仪研究了NBR、NBR／HAF、NBR／HAF／DOP体系和NBR／Zn(MAA)2弹性体合金硫化过程的动态力学响应。结果表明，随着Zn(MAA)2用量增大，合金体系的焦烧时间、正硫化时间缩短，最高弹性转矩显著增大，表明Zn(MAA)2提高了体系的交联密度和交联速度。当Zn（MAA）2用量为40份时，合金的力学性能优于NBR／HAF和NBR／HAF／DOP硫化胶，而动态力学损耗居于两者之间。     

Study on the compatibility and crystalline morphology of NBR/PEO binary blends

Compatibility property, as well as crystalline morphology, of NBR/PEO blends has been investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), and polarized optical microscopy (POM) thoroughly. There is no apparent shift of nitrile or ether groups in the FTIR spectra of NBR/PEO blends. Based on the calculations from glass transition temperature, the maximum volume fraction of PEO dissolved in NBR phase is about 6.41 % in blend with 5 wt% PEO content (PEO-5), indicating a weak intermolecular interaction in the NBR/PEO blends. From the characteristic absorption bands in the FTIR spectra, XRD and POM graphs, the crystallinity ratio of NBR/PEO blends decreases as the NBR content increases, which is further proved by DSC measurement that the crystallinity ratio and crystal melting temperature of pure PEO are 82.6 %, 69.9 °C, and that of PEO-5 are 16.9 %, 59.5 °C. This illuminates that the weak intermolecular interaction will affect the crystallinity ratio and crystal melting temperature of the NBR/PEO blends.     

Synthesis and application of a novel environmental C26 diglycidyl ester plasticizer based on castor oil for poly(vinyl chloride)

A castor oil-derived diglycidyl ester plasticizer (C26-DGE) was prepared and incorporated into poly(vinyl chloride) (PVC) for the first time. The chemical structure of the product was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), proton nuclear magnetic resonance (¹H-NMR), and carbon-13 nuclear magnetic resonance (¹³C-NMR). The plasticizing effects of C26-DGE as a primary or secondary plasticizer for the commercial plasticizer dioctyl phthalate (DOP) were studied. The mechanical properties, thermal stability, and migration stabilities of PVC films were investigated using dynamic mechanical analysis, thermogravimetric analysis (TGA), TGA-FTIR analysis, and PVC film surface analysis. Tensile, volatility, and extraction tests were also done. The castor oil-based plasticizer was found to endow the PVC matrix with enhanced compatibility and flexibility. With partially or completely substituted DOP, C26-DGE significantly increased the thermal stability of PVC blends. Furthermore, the volatility and extraction resistance of the novel plasticizers were generally superior to those of DOP. The interaction between the C26-DGE and PVC molecules and the thermal degradation process of PVC blends were also investigated.     

NBR／PVC发泡与阻燃材料的研究进展

综述了最近十几年的丁腈橡胶（NBR）、聚氯乙烯（PVC）的发泡材料和阻燃材料的研究进展。分别对NBR／PVC发泡材料、NBR／PVC阻燃材料和NBR／PVC泡沫阻燃材料的研究进展进行了总结,并指出NBR／PVC泡沫弹性体的阻燃技术发展缓慢,未来发展空间很大,将会成为NBR／PVC的一个新的发展趋势,应该受到重视。     

丁腈橡胶中空纤维阻尼新材料的制备及性能

针对丁腈橡胶(NBR)黏度过大和相转化时间较长难于纺制中空纤维的问题, 采用先与聚氯乙烯(PVC)共混改性再用干-湿相转化的方法制备出轻质、低耗材的丁腈橡胶中空纤维阻尼新材料, 探讨了NBR与PVC质量比和共混聚合物质量分数对NBR中空纤维阻尼及力学性能的影响。结果表明: 中空纤维结构阻尼性能明显优于对应的平板膜结构; 调整NBR与PVC质量比和共混聚合物质量分数可优化NBR中空纤维的拉伸性能及阻尼性能; 可通过提高NBR与PVC质量比使NBR中空纤维阻尼材料的损耗因子峰值所对应的温度向低温方向偏移。共混聚合物质量分数为25%, NBR与PVC质量比为80∶20时, NBR中空纤维阻尼损耗因子最大, 达到0.78。      

丁腈橡胶/聚氯乙烯共混材料与尼龙骨架粘接性能研究

丁腈橡胶/聚氯乙烯共混材料兼具了丁腈橡胶的耐油性和聚氯乙烯的耐臭氧、耐候性,因此在橡胶工业中得到广泛应用。但长期以来,受聚氯乙烯填料影响,丁腈橡胶/聚氯乙烯共混材料与骨架的粘接性能不甚理想,这限制了其在胶布制品中的进一步应用。本文研究了相关配合体系对粘接性能的影响效果。实验表明,通过配方优化设计,利用橡胶工业常见原材料也能获得粘接性能优异的共混胶。     

PVC／NBR共混型热塑性弹性体的形态结构

用扫描电子显微镜、动态力学谱仪和测定凝胶含量等方法,研究了动态硫化的聚氯乙烯/丁腈橡胶40(PVC/NBR-40)共混型热塑性弹性体的形态结构,并探讨了结构与性能的关系。结果表明:共混物的性能决定于动态共硫化时形成的凝胶含量和凝胶组成。为了达到良好的综合性能,凝胶含量应大于60％。PVC/NBR-40是单相的共混体系,动态共交联增加了PVC与NBR分子链之间的相互作用,并且使两种聚合物混合的均匀程度增加。本文提出了此材料的结构模型,指出动态硫化PVC/NBR-40共混型热塑性弹性体是一种新型的热塑性半互穿网络聚合物材料。     

EVM基共混物的阻尼性能

选用双叔基过氧化异丙基苯(BIPB)作为硫化剂,采用动态粘弹谱仪(DMA)对乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)/乙丙胶(EPDM)和EVM/丁腈胶(NBR)两种共混体系的阻尼性能进行了研究.考察了聚氯乙烯(PVC)、N-环己基-2-苯井噻唑次磺(CZ)以及过氧化二异丙苯(DCP)对EVM基共混物阻尼性能的影响.实验结果表明...