一种新型催化剂制备氢化丁腈橡胶的研究

用自制的Rh-Ru双金属单配体催化剂（BMSC）对丁腈橡胶（NBR）进行加氢，制得氢化丁腈橡胶（HNBR），其加氢度达98％以上，产物无凝胶。这种新型催化剂具有与RhCl(PPh3)3相当的高活性和高选择性，且价格较廉。研究了催化剂浓度、第二配体L2用量、H2压力、反应时间、NBR胶液浓度等不同反应参数及分段升温等加氢工艺对NBR加氢反应的影响规律。并获得工业上易于实施、成本较低、加氢度达98％以上的工艺条件。     

氢化丁腈橡胶的结构与性能研究

使用红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC),热失重(TGA)等方法研究氢化丁腈橡胶(HNBR)分子结构与其低温、高温下物理性能之间的关系.研究结果显示,HNBR橡胶在720～730cm-1处具有明显的(CH2)n(n>4)红外特征吸收峰,由此可以鉴别HNBR与丁腈橡胶(NBR);随丙烯腈含量及氢化度的增大,HNBR...     

硫化体系对氢化丁腈橡胶性能的影响

本文探讨了不同硫化体系对混炼胶硫化特性及硫化胶力学性能、老化性能、压缩模量及压缩永久变形性能的影响。结果表明:含有活性双键的助交联剂能不同程度提高混炼胶的最高转矩,硫化胶的定伸强度,硬度,压缩模量,改善硫化胶的压缩永久变形。其中采用DCP与硫化助剂A并用时,硫化胶的综合性能最好。     

氢化丁腈橡胶/聚甲基丙烯酸酯互穿聚合物网络研究

采用序列法制备氢化丁腈橡胶(HNBR)/聚甲基丙烯酸酯互穿聚合物网络(IPN)阻尼材料.IPN体系的红外曲线在1750～1700cm~(-1)及1190～1150cm~(-1)范围内出现了较强的特征峰,可以证明聚甲基丙烯酸酯的存在.物理机械性能表明,随着甲基丙烯酸酯的酯基体积增大,IPN的硬度、拉伸强度及100%定伸强度减小.动态性能表明HNBR与聚甲基丙烯酸酯形成的IPN体系能够拓宽HNBR的阻尼温度范围.HNBR/聚甲基丙烯酸正丁酯IPN的阻尼因子较高,适用于约束阻尼系统,而HNBR/聚甲基丙烯酸甲酯IPN具有较高的损耗模量和适宜的阻尼因子,适于自由阻尼系统.     

氢化羧基丁腈橡胶/AO-2246复合材料阻尼性能研究

以氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)为基体,加入极性有机小分子2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)进行改性,制取了HXNBR/AO-2246复合材料,对其阻尼性能进行研究。结果表明,AO-2246质量分数在40%以内时,随其用量的增加HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能逐渐提高,在40%时状态最佳,此时损耗因子(tanδ)峰值为2.21,对应玻璃化转变温度(T_g)为24.9℃,tanδ>0.3的有效阻尼温域为32.6℃。HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能的提高是基于HXNBR中氰基(—CN)和羧基中的C=O与AO-2246中的羟基(—OH)形成了氢键网络作用,以及AO-2246较大侧基所带来的位阻效应。同时,随着AO-2246用量逐渐增加,小分子达到饱和并开始自聚结晶,材料出现两相结构,在AO-2246质量分数为50%时,过多的小分子使得材料阻尼性能下降,但对应Tg继续往高温方向移动。     

磁性碳纳米管负载铑催化剂在丁腈橡胶氢化方面的应用研究

采用水热合成法,在多壁碳纳米管(MWCNTs)表面原位生成四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子,制备碳纳米管磁性载体(MWCNTs@Fe_3O_4),再将铑(Rh)纳米粒子负载在该磁性载体上,形成新型磁性碳纳米管催化剂(MWCNTs@Fe_3O_4@Rh)。采用透射电子显微镜(TEM),X-射线粉末衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS)等手段表征催化剂的结构和形貌,从TEM可以看出碳纳米管缠绕在直径300nm～400nm的四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子上,并且表面负载有直径小于10nm的Rh纳米粒子。采用XRD和XPS等手段也证明Fe_3O_4以及Rh粒子的存在。同时对该催化剂在丁腈橡胶(NBR)选择性加氢方面进行探索。在120℃,4.0MPa,8h条件下,得到了氢化率达到98.17%的氢化丁腈橡胶(HNBR),该催化剂对CC双键具有良好的选择性。将制备的MWCNTs@Fe_3O_4@Rh催化剂与传统的MWCNTs负载Rh的催化剂(MWCNTs@Rh)进行循环使用,发现在重复3次之后,新型催化剂仍能达到91.53%以上的氢化度,而传统的催化剂不到40%。     

液体丁腈橡胶的化学改性及应用

用新型Rh-Ru双金属加氢催化剂研究液体丁腈橡胶(LNBR)加氢成液体氢化丁腈橡胶(LHNBR)的工艺。主要讨论LNBR胶液浓度、催化剂浓度、三苯膦用量、温度、压力和反应时间等因素对液体丁腈橡胶加氢的影响。得到较佳加氢工艺参数：NBR的质量分数为30％、催化剂质量分数为0．35％、三苯麟用量为催化荆用量的6～8倍、加氢温度140C、压力1．4MPa、反应时间6h,加氢度可达87％以上。获得的LHNBR用做氢化丁腈(HNBR)的增塑剂,可使HNBR具有好的耐油性和更高的耐热性能。因而LHNBR是一种新型、特种的耐热、耐油增塑剂。     

天然橡胶-氢化丁腈橡胶的共硫化及性能研究

天然橡胶(NR)和氢化丁腈橡胶(HNBR)因不饱和度和极性的差异,存在硫化速度不匹配、填料分散等问题,难以实现两胶的并用。本文通过先制备不同硫黄/促进剂比例的NR和HNBR母炼胶,再将母炼胶并用制备NR/HNBR复合材料,解决了NR和HNBR共硫化的问题。研究了NR/HNBR的相态结构和填料在NR和HNBR两相的分散状态,结合相态结构和填料分散分析了NR/HNBR并用比对复合材料硫化特性、动静态力学性能、耐磨性和压缩温升的影响。结果表明:并用HNBR的复合材料混炼胶的门尼黏度增大,焦烧时间和正硫化时间缩短;随着HNBR含量增加,HNBR相的尺寸增大,硫化胶的硬度及100%和300%定伸应力增加,拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和拉断永久变形减小,耐磨性和抗湿滑性提高,压缩疲劳温升增大。     

芳纶短纤维对氢化丁腈橡胶复合材料性能的影响

选用芳纶短切纤维(DCF)和芳纶浆粕(PPTA)2种芳纶短纤维分别补强炭黑N220填充、过氧化物硫化的氢化丁腈(HNBR)胶料,力求制备出高强度、高模量的HNBR复合材料,比较了芳纶短纤维的类型和用量对氢化丁腈胶料性能的影响。实验结果表明,随着DCF用量的增加,HNBR/CB体系的门尼黏度增加,但PPTA对HNBR/CB体系的门尼黏度几乎没有影响;芳纶短切纤维DCF填充的HNBR/CB体系比芳纶浆粕PPTA填充的HNBR/CB体系具有更明显的填料网络;DCF填充的HNBR/CB体系具有更高的硬度、拉伸强度以及撕裂强度。     

烯烃自复分解反应对氢化丁腈橡胶相对分子质量的调控

利用凝胶渗透色谱技术研究了双键含量、催化剂用量及溶液浓度对氢化丁腈橡胶(HNBR)烯烃自复分解反应的影响。结果表明,双键含量高的HNBR更容易进行复分解反应;HNBR溶液质量分数为9%时,催化剂用量高于0.2phr才能使双键摩尔分数为20%的HNBR发生有效的复分解反应。适当提高HNBR的溶液浓度,也可提高HNBR的复分解反应效率。复分解降解后HNBR的门尼黏度降为原来的一半时,硫化胶的物理力学性能保持良好,拉伸强度、100%定伸应力、撕裂强度分别为改性前的70%、75%和94%。     

羧基丁腈胶乳的合成、配合加工及共混研究进展

羧基丁腈胶乳(XNBRL)是丁二烯、丙烯腈和丙烯酸或甲基丙烯酸的三元共聚物,是丁腈胶乳的改性品种。由于引入了羧基,同时含有C=C双键,可通过多种方式进行交联硫化,如硫磺硫化、过氧化物硫化、羧基脱水交联、胺类硫化、环氧化合物硫化、二异氰酸酯硫化、辐照硫化,从而获得各种优良性能,且优于普通丁腈胶乳。其制品具有优异的耐油、耐化学和力学性能,广泛应用于各种橡胶和非橡胶制品。文中对羧基丁腈胶乳的合成、配合加工(可采用炭黑、白炭黑、粘土、蛋白、石墨等进行填充和补强)及共混(可与异种胶乳、树脂或其它聚合物进行共混)等研究进展进行综述。     

乙烯基三乙氧基硅烷原位乳液接枝丁苯橡胶的制备及性能

采用原位乳液接枝法,制备乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)接枝的丁苯橡胶。分别用凝胶含量和红外光谱(FTIR)研究了接枝产物的形成机理。考察了VTES的接枝效率和橡胶中的硅含量,并比较了接枝产物机械性能和热性能的变化。结果表明,VTES的接枝效率高达87%,接枝丁苯橡胶的拉伸强度提高了30.3%,耐热温度提高了5.16℃左右。     

碳纳米预分散母胶粒对氢化丁腈橡胶定子材料性能的影响

通过添加不同质量份的碳纳米预分散母胶粒,研究不同配方对氢化丁腈橡胶力学性能、导热性能的改善。利用动态力学热分析仪、高低温伺服控制拉力机、扫描电镜等测试手段对橡胶的结构与性能进行表征。结果表明,添入15 phr的碳纳米预分散母胶粒,橡胶的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率分别提升13.2%、44.7%、17.5%,压缩永久变形降低4%,100℃导热系数提升32%,150℃导热系数提升19%,动态力学性能的提升不是很明显,优化配方优异的高温力学性能来自于其导热系数的提高。     

羟甲基丙烯酸锌的反应特征及其对氢化丁腈橡胶的增强规律

通过差示量热(DSC)确定了羟甲基丙烯酸锌(HZMMA)在升温过程中的吸放热特征温度,用原位变温红外光谱法研究了HZMMA的结构变化。结果表明:HZMMA在升温过程中依次发生了结晶熔融吸热、聚合反应放热、高温分解等情况;对应的结构发生了Zn-OH的脱水缩合反应,CH_2=C—的不饱和双键发生了加聚反应。详细探讨了HZMMA对HZMMA/氢化丁腈橡胶(HZMMA/HNBR)复合材料力学性能和热性能的影响。系统力学测试表明HZMMA能明显提高HZMMA/HNBR复合材料的力学性能,当HZMMA用量为30份时,复合材料的拉伸强度达到最大值。DSC数据显示HZMMA提高了HZMMA/HNBR复合材料的玻璃化转变温度。     

氢化度与丙烯腈含量对HNBR硫化胶性能的影响

研究了氢化度和丙烯腈含量对氢化丁腈橡胶(HNBR)硫化特性、力学性能、热老化性能以及热性能的影响。利用核磁共振(NMR)考察了不同型号HNBR橡胶的交联性能;并采用凝胶色谱法(GPC)对生胶的分子量和分子量分布进行了测定,给出了橡胶门尼黏度与其分子量和分子量分布之间的关系。结果表明,随着氢化度与丙烯腈含量的增加,Tg升高;硫化胶的交联密度随着不饱和度和丙烯腈含量的增加而增加;氢化度升高,硫化胶的拉伸强度变化不大,扯断伸长率和撕裂强度降低,100%定伸增加;丙烯腈含量升高,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和100%定伸提高,扯断伸长率变化不大。     

超临界CO2方法制备纳米蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料

比较了超临界CO₂方法与机械共混法制备的纳米蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料的结构与性能,以验证超临界CO₂方法在氢化丁腈橡胶复合材料制备中的有效性。并研究了超临界CO₂处理条件对蒙脱土分散情况的影响。XRD及TEM研究表明,与机械共混法相比,超临界CO₂处理有效提高了氢化丁腈分子向蒙脱土层间扩散的能力,使层间距进一步增大,最大达3.93 nm。同时,蒙脱土片层能够均匀无规地分散于氢化丁腈橡胶基体中,且具有较高的剥离程度。而超临界处理时,温度和压力的变化对蒙脱土的分散情况影响不大。蒙脱土加入后,蒙脱土/氢化丁腈橡胶复合材料的拉伸强度显著提高,从14.4 MPa分别增加到16.3 MPa（机械共混法）和19.6 MPa（超临界CO₂方法）,断裂伸长率也略有增加。超临界CO₂方法比机械共混法所制备复合材料的力学性能要高,且在介质浸泡前后,仍能够保持较好的力学性能。     

聚合物包覆型纳米片层粒子对氢化丁腈橡胶复合材料性能的影响

制备了一系列不同量的剥离型有机蒙脱土(OMMT)与氢化丁腈橡胶(HNBR)复合的纳米材料,探究了OMMT的含量对HNBR复合材料力学、热力学性能的影响。采用广角X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析、傅里叶变换红外光谱、透射电镜对OMMT的结构与性能进行了表征。并对HNBR/OMMT复合材料的结构与性能进行了分析。XRD结果表明OMMT是完全剥离且由聚氨酯大分子链包覆的纳米片层粒子;DSC结果证明OMMT中的活性双键能发生反应。加入单片层OMMT后,HNBR纳米复合材料的力学性能、热力学性能以及动态性能都有所提高。且3phr的OMMT能使复合材料的耐磨性提高了24.7%,硬度、拉伸强度、撕裂强度等达到最大值。     

氧化石墨烯/天然橡胶-丁腈橡胶复合材料的制备与性能

为研究氧化石墨烯（GO）对共混橡胶的补强改性作用,首先,通过改进的Hummers方法制备了GO,并通过乳液共混法制备了GO/天然橡胶（NR）-丁腈橡胶（NBR）复合材料;然后,采用SEM、FTIR、XRD、溶胀测试和力学性能测试表征了GO、NR-NBR硫化胶和GO/NR-NBR复合材料的微观形态、结构和力学性能。结果表明:所得GO含有大量的含氧官能团,氧化效果较好;橡胶基体中GO分散均匀,且GO/NR-NBR复合材料的拉伸断面粗糙程度显著增加;GO的填充可以提高复合材料的表观交联密度;GO/NR-NBR复合材料的力学性能随着GO含量的增加而改善,当GO含量为3.0wt%时,GO/NR-NBR复合材料的拉伸强度、100%定伸应力和邵氏A硬度分别提高了53.3%、67.3%和10.5%,断裂伸长率降低了9.6%。      

N-PMI/丁苯胶乳乳液共聚物的合成及热性能研究

采用乳液共聚合的方法,以N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)为耐热改性单体与丙烯腈、苯乙烯、丁苯胶乳(SB)乳液共聚合合成了耐热ABS树脂.用DSC、TBA及TGA热分析方法对不同单体配比共聚物的热性能进行了表征,用GPC测定了共聚物的分子量和分子量分布.结果表明,N-PMI的加入能有效提高ABS的耐热性,玻璃化温度和热分解温度均随N-PMI含量的增加而升高.     

溶液乳化法制备溴化丁基胶乳的工艺研究

通过溶液乳化法制备了溴化丁基胶乳,使用激光粒度仪测试了不同工艺阶段胶乳的平均粒径,结果表明所制得的固含量约为50%的离心浓缩胶乳的平均粒径为0.645μm.并进一步研究了乳化剂用量和橡胶溶液浓度对胶乳产率的影响,从而确定了溴化丁基胶乳制备的最佳工艺条件.