国产化酚醛纤维在不同橡胶基绝热材料上的应用

为实现高性能有机酚醛纤维在热防护材料上的应用，初步探索了酚醛纤维在不同橡胶基绝热材料上的应用，制备了酚醛纤维复合的丁腈绝热层(NBR/PF10)、三元乙丙绝热层(EPDM/PF10)、聚磷腈绝热层(PDPP/PF10)和硅橡胶绝热层(Silicone/PF10);通过热失重分析、万能拉力试验机、SEM、氧-乙炔烧蚀方法等研究了4种绝热层的耐热性能、硫化特性、力学性能、与铝片之间的粘接性能以及耐烧蚀性能。结果表明：PDPP/PF10具有最优异的耐热性能和耐烧蚀性能；NBR/PF10拉伸强度最高，与铝片粘接性能较强；Silicone/PF10强度较低，粘接性能较弱，且烧蚀炭层脱落严重；EPDM/PF10加工性能优异，但耐烧蚀性能较差。酚醛纤维优异的瞬时耐高温性有望在柔性橡胶基绝热材料尤其是在NBR绝热层和PDPP绝热层上实现耐烧蚀纤维填料的应用。     

EPDM/WEPS接枝母料在炭黑增强三元乙丙橡胶中的应用

利用Friedel-Crafts烷基化反应制备三元乙丙橡胶(EPDM)/废旧发泡聚苯乙烯(WEPS)(50%∶50%,wt,质量分数)接枝母料,并将接枝母料添加到炭黑增强三元乙丙橡胶中,考察母料用量对EPDM硫化胶性能的影响。结果表明:WEPS可以接枝到EPDM上形成EPDM-g-WEPS接枝共聚物;接枝母料中,WEPS的接枝率为19.1%,凝胶含量为42.7%;加有接枝母料的EPDM混炼胶,其正硫化时间低于相同配比的简单共混硫化胶;扫描电镜(SEM)观察显示:含有接枝母料的EPDM硫化胶,WEPS分散相更加均匀细小,两相粘结力提高;含有接枝母料的EPDM硫化胶的性能明显优于相同配比的简单共混硫化胶;当接枝母料用量为10份时,EPDM硫化胶的性能最好,其拉伸强度为13.3MPa、断裂伸长率为556%、撕裂强度为24.8MPa。     

阻燃剂及加工助剂对三元乙丙橡胶性能的影响

研究了三元乙丙橡胶(EPDM)绝热材料配方中的阻燃体系和交联剂对其性能的影响。结果发现,引入次磷酸铝复合物(AHP)、聚磷酸铵(APP)阻燃体系能降低EPDM绝热材料的线性烧蚀率,次磷酸铝复合物阻燃剂能够有效地提高EPDM的耐烧蚀性能和隔热性能。扫描电镜显示,AHP还可以促进EPDM形成隔热性能更好的炭层。随着烧蚀时间的延长,添加了次磷酸铝复合物的EPDM烧蚀率相比添加了APP阻燃剂的更低,在60 s时为0.046 mm/s,绝热层隔热性能最佳,仅为46.4℃。采用力学性能测试、热重分析、隔热性能测试、热裂解气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)测试分别对含AHP体系,交联剂分别为过氧化二异丙苯(DCP)和二-(叔丁基过氧化异丙基)苯(BIPB)的EPDM及其裂解产物进行了分析。发现添加BIPB的EPDM的力学性能虽然下降约30%,背面温度上升17℃,但其热稳定性几乎不受影响,有害的热裂解产物种类明显减少。     

大分子偶联剂的合成及其对SiO_2/三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

为改善SiO2在三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料中的分散性并获得良好界面性能,通过传统自由基聚合法合成了一系列不同接枝率的大分子偶联剂,即EPDM、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的三元共聚物。采用不同接枝率的大分子偶联剂对SiO2/EPDM复合材料进行改性。通过FTIR、1 H-NMR、TGA、DMA和SEM对三元共聚物的结构和SiO2/EPDM复合材料的性能进行研究。结果表明:添加了大分子偶联剂的SiO2/EPDM复合材料的相容性得到了显著改善,拉伸强度和撕裂强度比未经偶联剂处理的SiO2/EPDM复合材料分别提高了109.4%和44.0%;SiO2表面改性后的SiO2/EPDM复合材料的储能模量和玻璃化转变温度有所升高。     

马来酸酐接枝氯化聚丙烯的制备和性能研究

以马来酸酐(MAH)为接枝单体、过氧化苯甲酰为引发剂,采用熔融接枝法改性氯化聚丙烯(CPP)。采用红外和核磁对产物进行表征,计算了改性产品的接枝率,系统探讨了引发剂用量、反应温度、接枝率对接枝产物酯溶性和在聚丙烯(PP)基材表面附着力和粘接强度的影响及原因。结果表明:MAH接枝CPP改变了产品极性,提高了产品在乙酸乙酯中的溶解度,在反应条件适宜时也提高了产品在PP基材表面的附着力。当过氧化苯甲酰(BPO)用量为0.05份,100℃时,接枝改性CPP在乙酸乙酯中溶解度最大(9.58g),较未改性CPP提升了4.67倍,在PP基材上的附着力最好(国际0级),粘接强度最大(0.689MPa)。     

有机蒙脱土与白炭黑复合填充三元乙丙橡胶性能研究

采用溶液插层法分别制备了含乙烯基的有机蒙脱土(VMMT)和不含乙烯基的有机蒙脱土(OMMT),并通过与三元乙丙橡胶(EPDM)机械共混方法制备了VMMT/EPDM、OMMT/EPDM两种纳米复合材料,对复合材料的力学性能和气体阻隔性能进行了研究。实验发现:当添加相同份数有机蒙脱土时,VMMT/EPDM复合材料的力学性能和气体阻隔性能优于OMMT/EPDM复合材料;当有机蒙脱土添加量为5份时,OMMT/EPDM的拉伸强度提高了60%、100%伸长模量提高了68%,N2透气率降低了29%;当有机蒙脱土添加量为7份时,VMMT/EPDM的拉伸强度提高了99%、100%伸长模量提高了157%、N2透气率降低了52%。结果表明:通过含乙烯基官能团的有机插层剂改性后,有机蒙脱土/EPDM纳米复合材料的力学性能和气体阻隔性能显著提高。     

芳纶浆粕在EPDM绝热材料中的应用

用四种不同方法处理芳纶浆粕(以下简称AP),并制备成三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料,分析其力学、烧蚀性能和残炭结果。结果表明,未改性的AP在加入超过6份时分散能力变差,性能下降。而通过硅烷偶联剂改性的AP,增加AP用量的同时,既能改善分散能力,又可以提高样品残炭量、炭层的稳固性。热重分析(TGA)残炭量由30.4%提高到33.9%(898.6℃),线烧蚀率也降低了31.6%。无机粉体处理AP虽能改善其在胶体的分散能力,但由于无机粉体与有机相的结合能力不好,导致改性AP对力学和烧蚀性能改善效果不明显。     

热固性和热塑性硼酚醛树脂的配比对绝热层材料力学、粘接和烧蚀性能的影响EI

分别将热固性(FB)和热塑性(SFB)两种硼酚醛树脂按照质量比为0 :20,5:15,10:10,15:5 and 20:0的比例添加到EPDM基热绝缘材料中,研究了FB和SFB的质量比对热绝缘材料的力学性能、粘接性能和烧蚀性能的影响.结果显示,随着FB用量增加和SFB用量降低,绝热层材料的应力应变曲线逐渐变陡,交联密度、拉伸强度和粘接强度不断增加,抗烧蚀性能不断增强,但是其断裂伸长率却显著下降;而当FB和SFB树脂的重量比为10:10时,材料的综合性能均比较理想.     

热固性和热塑性硼酚醛树脂的配比对绝热层材料力学、粘接和烧蚀性能的影响

分别将热固性(FB)和热塑性(SFB)两种硼酚醛树脂按照质量比为0 :20,5:15,10:10,15:5 and 20:0的比例添加到EPDM基热绝缘材料中,研究了FB和SFB的质量比对热绝缘材料的力学性能、粘接性能和烧蚀性能的影响.结果显示,随着FB用量增加和SFB用量降低,绝热层材料的应力应变曲线逐渐变陡,交联密度、拉伸强度和粘接强度不断增加,抗烧蚀性能不断增强,但是其断裂伸长率却显著下降;而当FB和SFB树脂的重量比为10:10时,材料的综合性能均比较理想.     

异氰酸酯对EPDM橡胶与金属粘接性能的影响

研究了三种异氰酸酯TDI(2,4/2,6-甲苯二异氰酸酯,摩尔比80:20)、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-50)、PAPI(多次甲基多苯基多异氰酸酯)对EPDM橡胶与金属粘接性能的影响.结果表明:异氰酸酯能明显地提高粘合剂粘接EPDM橡胶与金属的强度,粘合剂中应同时加入助剂,MDI对粘合剂的粘接强度提高最大.在加入白碳黑、硫磺、促进剂、氧化锌的情况下,w(TDI)为0.4%粘合强度达到1.664 MPa,w(MDI)为0.8%时粘合强度达到1.882 MPa,w(PAPI)为0.4%粘合强度达到1.826 MPa.     

聚四氟乙烯改性三元乙丙橡胶的性能

采用混炼后硫化的方法制备聚四氟乙烯(PTFE)及纳米二氧化硅(Si O2)改性的三元乙丙橡胶(EPDM)。扫描电镜、红外光谱等表明PTFE与EPDM具有较好的相容性;差示扫描量热法DSC测试表明,复合物具有唯一的玻璃化转变温度;当PTFE加入量为5份时,PTFE与EPDM具有较好的相容性,此时EPDM-PTFE的力学性能达到最高,其抗拉强度、断裂伸长率、硬度和撕裂强度分别为22. 42 MPa、588. 91%、82. 0°和49. 60 k N/m;热重分析和老化实验表明,经PTFE改性后,其耐老化性和耐热性能均有提高;添加5份纳米Si O2后,EPDM的力学性能也得到显著提高。     

改性水镁石对聚丙烯/三元乙丙橡胶复合材料性能的影响

水镁石粉体的主要成分为氢氧化镁,作为阻燃荆使用具有不含卤素、加工温度高、低成本等一系列优点,具有广阔的应用前景.以聚丙烯(PP)/三元乙丙橡胶(EPDM)为基体树脂,加入不同表面改性水镁石制备无卤阻燃PP/EPDM复合材料,探讨了不同表面改性水镁石对PP/EPDM/MH无卤阻燃复合材料阻燃性能和力学性能的影响.结果表明,改性后的MH-B提高了水镁石粉体在聚合物基体中的分散性,以及与聚合物基体之间的相容性,增强了材料的力学性能和阻燃性能,在添加量达到175phr时,氧指数可达到29.5%,同时拉伸强度达到12.5MPa,断裂伸长率保持在425%.     

EPDM-g-LSBR的制备及其增容EPDM/SBR并用橡胶的性能研究

采用熔融密炼接枝工艺,以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体,低分子量液体丁苯橡胶(LSBR)为接枝物,制备了接枝聚合物EPDM-g-LSBR,研究了制备条件对接枝聚合物红外光谱和热失重行为的影响;将EPDM-g-LSBR作为相容剂用于EPDM/SBR的增容性共混,并与常用的商业化嵌段聚合物乙烯-乙酸乙烯酯(EVM)和苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)的增容效果进行了对比,研究了其用量对并用胶硫化特性和硫化胶力学性能的影响。结果表明,LSBR接枝到EPDM分子主链上,接枝量的变化未对产物的热降解温度造成显著影响;接枝物EPDM-g-LSBR增容后EPDM/SBR并用胶力学性能有明显改善,添加8份时,材料的拉伸强度和断裂伸长率比未添加相容剂的体系提高了24.3%和15%,邵A硬度由未添加的75.4降低到72.6。通过对混炼胶的断面进行扫描电镜分析发现EPDM-g-LSBR的加入使EPDM在SBR中的海岛分散结构消失,增加了两相的相容性。     

EPDM-g-MMA的合成及其在HPVC/EPDM中的应用

采用以BPO为引发剂溶液法合成了三元乙丙橡胶接枝甲基丙烯酸甲酯共聚物(EPDM-g-MMA),研究了反应条件对接枝率和接枝效率的影响。EPDM-g-MMA产物的FT-IR谱图与EPDM的相比,在1728和1148cm-1处出现了2个较强的吸收峰,分别代表CO和MMA中的C—O—C的伸展振动特征峰,表明已经成功制备EPDM-g-MMA接枝物。将EPDM-g-MMA作为增容剂添加到HPVC/EPDM共混体系中,研究了接枝物的增容效果。结果表明,当向质量比为4/6的HPVC/EPDM复合材料中加入质量分数为9%的EPDM-g-MMA时,其拉伸强度从6.85MPa增加到13.65MPa,断裂伸长率从185%增加到347%。     

氟代烷氧基聚磷腈改性三元乙丙橡胶包覆层的制备及性能研究

以氟代烷氧基聚磷腈(TOAPF)/三元乙丙橡胶(EPDM)作为并用基础胶，通过复配、硫化制备出TOAPF改性EPDM包覆层，并研究了包覆层的硫化特性、力学性能、热失重特性、耐烧蚀性能及抗硝化甘油迁移性能。硫化特性分析结果表明，随着EPDM包覆层配方中TOAPF用量的增大，焦烧时间与正硫化时间基本保持不变，最低转矩、最高转矩以及转矩差逐渐降低；力学性能研究结果表明，随着EPDM包覆层配方中TOAPF用量的增大，包覆层的拉伸强度逐渐降低，延伸率逐渐提高；热失重特性和耐烧蚀性能研究结果表明，通过TOAPF/EPDM并用的途径可以提高EPDM包覆层的耐热性和耐烧蚀性。由于TOAPF具有优良的耐化学腐蚀和耐油性，在EPDM包覆层中引入TOAPF可以提高包覆层的抗硝化甘油迁移能力。     

应用于X射线屏蔽的马来酸钐配合物改性三元乙丙橡胶

为制备稀土类质量轻且无铅毒的屏蔽材料,首先,利用Sm₂O₃与马来酸酐(MA)通过沉淀法合成了马来酸钐配合物(Sm-MA);然后,将Sm-MA用于改性三元乙丙橡胶(EPDM),制备了Sm-MA/EPDM复合材料;最后,采用TG、FTIR、SEM和XRD对Sm-MA进行测试,并分别表征了Sm-MA/EPDM复合材料的力学性能、微观形貌和屏蔽性能(X射线能量为59.3keV)。TG结果显示Sm-MA在850℃左右热分解失重趋于终止,Sm-MA的总失重率为43.7%,由实验数据算得的Sm-MA中Sm的含量(47.6wt%)与理论计算值46.8wt%基本相符;FTIR谱图显示MA的-COOH特征吸收峰在形成配合物后消失,并出现羧酸根的对称与反对称伸缩振动吸收峰,表明Sm3+与MA发生键合。力学性能和屏蔽性能测试结果表明Sm-MA能显著增强EPDM的力学性能和屏蔽性能,当Sm-MA与EPDM的质量比为60:100时,Sm-MA/EPDM复合材料的性能达到最优,拉伸强度为18.3MPa,补强率达33.6%,屏蔽率达77.1%。所得结论表明添加无毒的金属配合物既可改善复合材料的性能,又能增加其与环境的相容性。      

聚乙烯醇缩丁醛改性酚醛树脂的耐热与增韧性能

选用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)对酚醛树脂进行增韧改性,制备了PVB含量不同的改性酚醛树脂,并基于半凝胶状态制备了改性树脂浇铸体。采用扫描电镜观察酚醛树脂浇铸体拉伸断裂截面,发现该方法所制备的浇铸体内部无气泡存在;通过红外光谱对改性前后的酚醛树脂进行结构表征,证实了PVB与酚醛树脂发生了接枝反应;通过差示扫描量热分析和凝胶时间测试确定了改性酚醛树脂的固化工艺;采用热重分析对改性前后酚醛树脂进行热稳定性分析及对比,发现PVB改性酚醛树脂的热稳定性下降;对改性前后酚醛树脂浇铸体进行拉伸、弯曲性能测试,结果表明,PVB的添加量为14%时,增韧效果尤为显著,其拉伸强度为44.46 MPa,断裂伸长率为1.19%,弯曲强度为93.06 MPa,分别较酚醛树脂增加了48.82%,36.50%,135.25%。     

碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料性能研究

介绍了一种碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的性能研究情况.对该复合材料的力学性能、热常数和烧蚀性能进行了初步测试.结果表明,其拉伸强度达到558MPa,拉伸模量达到44.0GPa,层间剪切强度为16.6MPa,导热系数不超过0.3 W/(m*K),氧-乙炔烧蚀的线烧蚀率为0.049mm/s,质量烧蚀率为0.0595g/s.通过与常用的碳/酚醛材料比较,碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的性能较优.     

聚硅倍半氧烷改性光固化硅橡胶绝热耐烧蚀材料

以"巯基-双键"交联体系为基础,室温光固化制备了硅橡胶绝热材料,并研究了新型耐烧蚀填料八苯基硅倍半氧烷(OPS)和八乙烯基硅倍半氧烷(OVP)对硅橡胶性能的影响。采用热重分析、力学测试、氧乙炔烧蚀、极限氧指数、锥形量热和扫描电镜对制备的硅橡胶进行了分析。结果表明,OPS和OVP都可以提高硅橡胶的热稳定性和耐烧蚀性,但对力学性能有一定影响。其中,OVP改性的硅橡胶表现出更佳的耐烧蚀性能,含有15 phr OVP的硅橡胶线烧蚀率为0.121 mm/s,相比纯硅橡胶降低了84.8%。添加OPS和OVP都能够显著延长硅橡胶的点燃时间(TTI),降低热释放速率峰值(P-HRR),改性硅橡胶燃烧后的炭层更加致密,且OVP的效果更佳。因此,聚硅倍半氧烷在硅橡胶绝热耐烧蚀材料领域中有很大的应用价值。     

褐煤粉改性聚氨酯泡沫塑料应用研究

以褐煤粉为改性剂,对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)进行改性,以期扩大褐煤的利用范围,减少聚氨酯原料的使用量,降低成本。首先确定了RPUF的配方,然后加入褐煤煤粉,研究褐煤加入量、反应起始温度、扩链剂加入量对RPUF发泡率、表观密度、压缩强度和热稳定性能的影响。实验结果表明:添加褐煤粉会增大RPUF的发泡率和降低其压缩强度;能提高RPUF的热稳定性;初始温度由10℃到30℃时,发泡率增长了55%,压缩强度下降了54%;4份褐煤添加量时,11份扩链剂能获得665.28%的发泡率和1.49MPa压缩强度,扩链剂的过量加入使得改性RPUF性能迅速恶化:表观密度增大、发泡率和压缩强度降低。