不同用量白炭黑对NBR/BRR的动态力学性能和Payne effect效应的影响

本文利用扫描电镜SEM和橡胶加工分析仪(RPA-2000)设备,研究了不同白炭黑用量的NBR/BR并用胶的动态性能和微观形貌。结果表明：随着白炭黑用量的增大,白炭黑聚集体增多,白炭黑与橡胶基体间的相互作用增大,混炼胶的Payne效应增大。动态性能方面,随温度升高,NBR/BR混炼胶损耗因子先增大后减小;随白炭黑用量增大,NBR/BR混炼胶损耗因子在低温时增大,高温时减小;随温度升高, NBR/BR硫化胶储能模量G’变化不大,损耗因子减小。随白炭黑用量增大,NBR/BR硫化胶储能模量G’增大,损耗因子增大;随着温度的升高,NBR/BR硫化胶的损耗因子先增大后减小。     

碳纳米管的尺寸及用量对天然橡胶复合材料性能的影响

将碳纳米管（CNTs）添加到天然橡胶（NR）中制备了CNTs/NR复合材料,考察了CNTs的管径和用量对复合材料硫化特性、力学性能、动态力学性能和分散性的影响。结果表明,在管径相同时,随着CNTs用量的增大,复合材料的正硫化时间延长。随着CNTs用量的增大,复合材料的拉伸强度和扯断伸长率先增大后减小。相同管径件下,CNTs的用量越大,Payne效应越强,储能模量变化越大,损耗因子也越大;而在相同用量下,CNTs的管径越大,Payne效应越弱,储能模量变化越小,损耗因子也越小。当CNTs用量为15份、管径为80 nm时,其在NR基体中的分散性最好,复合材料的综合力学性能及动态力学性能最佳。     

交联密度对白炭黑/炭黑复合补强NR胎面胶性能的影响

针对卡车胎胎面胶配方,研究了交联密度对白炭黑/炭黑复合填充天然橡胶(NR)胎面胶性能的影响。结果表明,随着促进剂NS、S用量的增加,白炭黑/炭黑复合填充NR混炼胶的硫化速度逐渐加快,焦烧时间ts1、正硫化时间tc90逐渐缩短,硫化胶交联密度明显逐渐提高,导致NR硫化胶300%定伸应力提高,断裂伸长率下降。随着交联密度的提高,DIN及Akron磨耗体积逐渐减小,耐磨性明显提高;NR硫化胶剪切储能模量G′逐渐提高,损耗模量G″的频率依赖性逐渐下降,且二者都随剪切频率增加而提高。损耗因子tanδ在频率扫描及温度扫描下随交联密度增加而减小,与压缩生热结果相一致。     

硫化程度对天然橡胶动态性能的影响

用橡胶加工分析仪（RPA）分析硫化程度对天然橡胶未硫化胶和硫化胶的动态性能的影响。结果表明。未硫化胶的弹性模量、粘性模量均随着剪切频率的增加而增大；按0．5倍工艺正硫化时间进行硫化时，硫化胶的交联网络已经基本形成；按2倍工艺正硫化时问进行硫化时。交联程度下降，硫化返原明显。与达到工艺正硫化时问的硫化胶相比。硫化时间分别为2倍t90、0．5倍t90的硫化胶的弹性剪切模量随剪切频率、温度的增加而增大，随剪切应变的增加而降低；应变对未硫化胶动态性能的影响不明显。     

炭黑补强异戊橡胶和天然橡胶性能之对比研究

用填充炭黑的异戊橡胶（IR）和天然橡胶（NR）分别研究其硫化特性、力学性能、热空气老化性能和动态力学性能。结果表明,异戊橡胶比天然橡胶的硫化速度慢,焦烧时间长。随着炭黑用量的增多,IR和NR的300％定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率都下降,撕裂强度出现了峰值。炭黑用量增加到40份时,IR的拉伸强度下降最缓慢,耐老化性能最好;而NR随炭黑用量增加,其拉伸强度下降加快,耐老化性能变差。0℃时IR的损耗因子大于NR的损耗因子;60℃时,IR的损耗因子小于NR的损耗因子。     

白炭黑用量对NBR/BR的动态力学性能和Payne效应的影响

研究不同白炭黑用量的丁腈橡胶/顺丁橡胶并用胶的动态力学性能。结果表明:随着白炭黑用量的增大,白炭黑与橡胶基体间的相互作用增强,混炼胶的Payne效应增大;随温度升高,混炼胶储能模量(G′)减小,损耗因子(tanδ)先增大后减小,硫化胶的G′变化不大,tanδ先增大后减小;随白炭黑用量增大,混炼胶的G′增大,tanδ在低温时增大,高温时减小,硫化胶的G′和tanδ增大。     

动态疲劳对未填充天然橡胶硫化胶结构与动态黏弹性的影响

通过磁共振交联密度仪、衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪和动态力学分析仪,对未填充天然橡胶(NR)硫化胶在拉伸疲劳前后结构及动态黏弹性的变化进行了研究.结果表明,未填充NR硫化胶的交联密度随拉伸疲劳时间的延长先增大后减小,拉伸强度和100%定伸应力在拉伸疲劳后期明显下降;未填充NR硫化胶在拉伸疲劳后生成了共轭二烯、三烯类结构,并导致拉伸疲劳后未填充NR硫化胶在高弹区的储能模量大幅度下降.损耗因子则随拉伸疲劳时间的延长明显增高.     

助交联剂HVA-2对天然橡胶性能的影响

研究助交联剂HVA-2在硫黄硫化体系下对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:加入助交联剂HVA-2后,NR胶料的t_(10)延长,F_(max)增大,硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度增大,剪切储能模量和损耗因子减小;随着老化时间的延长,硫化胶的交联密度增大;当助交联剂HVA-2用量为1份时,NR硫化胶的耐热氧老化和耐疲劳性能最好。     

天然鳞片石墨对NR/NBR阻尼材料性能的影响

研究了天然鳞片石墨（FG）对天然橡胶/丁腈橡胶（NR/NBR）阻尼材料包括阻尼性能在内的综合性能的影响。结果表明：随着FG添加量由0份增加至15份,共混胶ML、MH、MH-ML均逐渐增大,焦烧时间ts1和工艺正硫化时间tc90变化不大。共混胶拉伸强度、撕裂强度先增加后减小,在FG添加量为10份时达到最大值,定伸应力和硬度明显增大,拉断伸长率和回弹性略有下降。滞后能量密度（HED）和阻尼系数增大。DMA表明,NR相损耗因子峰值逐渐减小,而NBR相损耗峰值逐渐增大,损耗模量E’’明显增大。     

芳纶浆粕纤维在NR/BR胎面胶中的应用研究

研究新型芳纶浆粕(超细)纤维对NR/BR胎面胶的补强性能.结果表明,芳纶浆粕纤维补强的NR/BR硫化胶具有良好的模量-滞后平衡效应,加入3份芳纶浆粕纤维能将硫化胶20%应变的拉伸模量提高近2倍,0 ℃时的损耗因子增大而60 ℃时的损耗因子略有减小,对胶料的加工性能几乎没有影响.低用量芳纶浆粕纤维补强的NR/BR并用胶较适用于轮胎胎面胶.     

改性丁基橡胶PMIIR的动态力学性能研究

采用氢化钠(NaH)/马来酸酐(MAH)体系和无溶剂的本体方法,在橡胶加工设备中对丁基橡胶(IIR)进行了多官能化改性反应,得到了加工改性丁基橡胶(PMIIR)。通过红外光谱对产物结构进行了分析表征,该反应在丁基橡胶分子链上同时引入了不饱和的碳碳双键和羧基官能团。采用动态机械分析(DMA)和橡胶加工分析(RPA)方法对PMIIR的动态力学性能进行了分析。结果表明,混炼胶在低应变和高应变时储能模量的差值(ΔG′)受改性剂用量的影响不大,而硫化胶的ΔG′随改性剂用量的增加而增加,说明改性剂的用量对硫化体系网络有一定影响,IIR中引入极性基团,橡胶与填料的相互作用增强。硫化胶的动态模量受应变影响较大,随应变增加而大幅降低,损耗因子随应变的增加而增加。     

使用核磁共振交联密度仪测试不同方法凝固天然橡胶的交联密度和性能的关系

用核磁共振(NMR)法测定不同方法凝固天然橡胶的交联密度,研究其与性能之间的关系。结果表明,硫化胶的交联密度不仅影响其核磁共振的横向弛豫时间(T1),而且影响其纵向弛豫时间(T2)。随着交联密度大,硫化胶的核磁共振弛豫时间缩短。另外,微生物凝固天然橡胶硫化胶的交联密度、正硫化时刻扭矩和拉伸强度均大于酸凝固天然橡胶硫化胶的。     

不同粒径二氧化钛对顺丁橡胶/二氧化钛复合材料性能的影响

分别采用7 种不同粒径的二氧化钛制备了顺丁橡胶/二氧化钛复合材料,通过核磁共振交联密度仪、橡胶加工分析仪等研究了二氧化钛的粒径对其硫化特性、交联密度、物理机械性能和动态力学性能的影响。结果表明,在顺丁橡胶中填充纳米级二氧化钛后,复合材料的正硫化时间比填充微米级二氧化钛者明显延长,且前者的拉伸强度可达到纯顺丁橡胶的6 倍; 当二氧化钛的粒径为20 nm 和50 nm时,顺丁橡胶/二氧化钛复合材料的损耗因子、储能模量和损耗模量要远大于填充微米级填料者,且呈现出明显的Payne 效应。     

门尼粘度及支化程度对三元乙丙橡胶性能的影响

通过无转子硫化仪、橡胶加工分析仪、核磁交联密度仪等分析手段研究三元乙丙橡胶(EPDM)的门尼粘度、长链支化程度对过氧化物硫化EPDM的硫化特性及其硫化胶性能的影响。结果表明,门尼粘度的增加,有助于交联密度和硫化速率的提高,横向弛豫时间不断减小。高支化程度对EPDM胶料硫化速度不利。EPDM门尼粘度越高,初始储能模量G′0越大,储能模量迅速下降的临界应变值越小;不同长链支化度的EPDM硫化胶的储能模量大致相等,但长支化链的损耗因子值相对较高。门尼粘度对EPDM硫化胶拉伸强度变化影响较小;而长链支化程度的提高,使硫化胶拉伸强度和断裂伸长率略微降低。     

填料-橡胶的化学和物理作用及补强ⅡN330,SiO2,n-SiO2和n-SiO2/KH-846与NR

研究了填料－橡胶的相互作用。发现N330－NR间的相互作用。n－SiO2（粒径：15nm）／KH－846－NR间的相互作用，都是化学作用占优势（＞80％），化学作用对补强的贡献率都大于90％；无偶联剂KH－846时，n－SiO2和SiO2（粒径：15．8nm）与NR都无化学作用，只有物理交联，由于隔离作用，都降低硫化体系与橡胶相互作用的化学交联密度，但n-SiO2的物理交联密度是SiO2的2．6倍，对补强的贡献是SiO2的1．9倍，也是n-SiO2／KH－846体系的61％。     

有机蒙脱土对天然橡胶/丁苯橡胶的补强及增容作用

采用机械混炼法制备了天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,采用TEM和XRD对复合材料的亚微观结构进行了表征,并对复合材料的表观交联密度、静态力学性能、动态力学性能和硫化热效应进行了研究。结果表明,复合材料为剥离型纳米复合材料;OMMT能够明显提高纳米复合材料的交联密度和静态力学性能;OMMT导致NR/SBR共混胶动态损耗因子降低,并且能够促使NR和SBR玻璃化转变温度更为接近,起到了增容作用;OMMT实现了NR和SBR两相的同步硫化。     

硫酸铜/二硫化四甲基秋兰姆配位交联丁腈橡胶硫化胶的弱化Mullins效应

采用硫酸铜/二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)配位交联制备了丁腈橡胶(NBR)硫化胶,对不同TMTD用量下混炼胶的硫化特性和硫化胶的力学性能及压缩模式下的弱化Mullins效应进行了研究.结果表明,二价铜离子和TMTD通过协同作用生成的[Cu(SnCNMe2)]·2+络合物与氰基配位交联形成了三维网络结构.随着TMTD用量...     

助交联剂在氢化丁腈橡胶中的应用研究

研究了添加不同用量的助交联剂齐聚酯和三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)氢化丁腈橡胶的硫化特性、力学性能,并对比了两种助交联剂对氢化丁腈橡胶的硫化特性、力学性能、老化性能、高温拉伸性能、耐磨性能和加工性能的影响。结果表明：随着齐聚酯和TMPTMA含量的增加,橡胶的扭矩增大,硫化时间缩短;拉伸强度基本不变,硬度、100%定伸应力、撕裂强度逐渐提高,拉断伸长率、回弹性减小。与添加齐聚酯的橡胶相比,添加TMPTMA橡胶的扭矩较大,硫化时间较短;对比添加齐聚酯和TMPTMA的橡胶,它们的力学性能、老化性能、高温拉伸性能和耐磨性能都非常接近,可见它们在硫化过程中的作用原理相似。由橡胶加工分析仪可知,添加TMPTMA橡胶的储能模量较小,损耗因子较大。     

三种煤系粉体对天然橡胶补强性能的对比研究

采用煤矸石和粉煤灰为原料,经活化改性制备天然橡胶补强材料,并与硅铝炭黑进行对比。3种粉体的化学组成相同,但含量差异明显,晶体结构也有不同。天然橡胶混炼胶的硫化特性和物理机械性能的测试结果表明,煤矸石粉填充天然橡胶混炼胶硫化速率最快,交联密度大;就拉伸强度而言,硅铝炭黑补强性能较好;煤矸石粉补强的300%定伸应力明显高于粉煤灰和硅铝炭黑补强天然橡胶。     

交联网络和填料网络的相互作用对SSBR/BR并用胶性能的影响

以溶聚丁苯橡胶C2557A和顺丁胶BR9000的并用胶为研究对象,通过改变硫磺/促进剂的的用量和炭黑(CB)的用量调整硫化胶中的化学交联网络和填料网络,研究了交联网络和填料网络的相互作用对硫化胶静态和动态性能的影响。结果表明,随着硫磺/促进剂用量的减少和CB用量的增加,混炼胶的焦烧时间和硫化时间逐渐缩短,硫化扭矩差增大;硫磺/促进剂和CB用量相同的硫化胶的Payne效应明显强于混炼胶的,即硫化胶的(G′0-G′∞)值大于混炼胶的(G′0-G′∞)值且随着CB用量的增大而更加明显,说明化学交联网络的形成对填料网络有一定的增强作用。