丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的相容及Mullins效应研究

采用动态硫化方法制备丙烯腈 丁二烯 苯乙烯三元共聚物（ABS）/丁腈橡胶（NBR）热塑性硫化胶（TPV）,以氯化聚乙烯（CPE）为相容剂改善其界面相容性,研究CPE用量对TPV物理性能、Mullins效应和微观结构的影响。结果表明：CPE可显著改善ABS/NBR TPV的界面相容性,当CPE用量为6份时,TPV的综合性能较好;TPV在单轴循环拉伸过程中存在明显的Mullins效应,在相同的拉伸比下,TPV的最大应力、内耗能和损耗因子在第1次加载 卸载循环中最大,在第2次循环拉伸时显著下降,但随后下降幅度减小;与未相容TPV相比,相容TPV具有较高的瞬时残余形变、应力软化因子和损耗因子。扫描电子显微镜分析结果表明,相容TPV的断面较为平整,NBR硫化胶粒子均匀分散在TPV的表面。     

增容高抗冲聚苯乙烯/高乙烯基聚丁二烯橡胶热塑性硫化胶的Mullins效应及其可逆性

采用动态硫化法制备了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)增容高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVPBR)热塑性硫化胶(TPV),考察了SBS用量对TPV物理机械性能的影响,表征了TPV的微观形貌,并研究了TPV的Mullins效应及其可逆性。结果表明,SBS可显著改善HIPS/HVPBR体系的相容性,其用量为12份时,TPV的物理机械性能较好;SBS增容TPV的断面平整、结构致密,界面相互作用明显增强;SBS增容TPV在循环单轴拉伸过程中出现明显的Mullins效应,提高应变速率时,TPV的最大应力和内耗呈增大趋势,瞬时残余形变则减小;当拉伸比相同时,TPV经第1次拉伸热处理后,第2次单轴拉伸中TPV的最大应力和内耗均增大,瞬时残余形变则减小。     

丁腈橡胶/乙烯-乙酸乙烯共聚物热塑性硫化胶的Mullins效应形成机制及可逆回复

采用动态硫化法制备了丁腈橡胶(NBR)/乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)热塑性硫化胶(TPV),考察了其压缩Mullins效应及其在不同温度下的可逆回复行为,并与EVA及NBR静态硫化胶进行了对比。结果表明,在单轴循环压缩过程中NBR/EVA TPV及EVA均存在明显的Mullins效应,在一定压缩应变下,第1次加载-卸载的最大压缩应力和内耗出现最大值,第2次循环压缩时则显著降低,之后下降趋势减缓。升高热处理温度,第2次单轴循环压缩时压缩Mullins效应的回复程度增大。在NBR静态硫化胶的单轴循环压缩过程中未观察到明显的Mullins效应。     

炭黑增强EVA/CMTPV的性能研究

以炭黑作补强剂,采用动态硫化法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/氯化聚乙烯(CM)热塑性硫化胶(TPV),并研究了力学性能、Mullins效应和微观相结构。结果表明,当EVA/CM/CB质量比在40/60/6~40/60/24范围内时,TPV动态硫化产物表现出良好的综合性能。单轴循环拉伸实验表明,TPV存在明显的Mullins效应,即第1次拉伸后就表现出明显的应力软化现象;在拉伸比固定不变时,TPV最大应力随拉伸次数的增加而下降,残留应变逐渐增大。SEM观察结果表明,动态硫化EVA/CM/CB TPV的拉伸断面较为平坦,表现出良好的弹性回复能力,刻蚀样品表面均匀分散着CM硫化胶粒子,其平均尺寸为2μm左右。     

炭黑增强BR硫化胶的压缩Mullins效应的“放大器效应”研究

采用炭黑(CB)增强顺丁橡胶(BR)硫化胶,对其力学行为以及压缩模式下的Mullins效应的"放大器效应"进行了研究。结果表明,CB增强BR硫化胶的强度显著提高,且CB用量为40phr时力学性能最佳;CB增强BR硫化胶在单轴循环压缩过程中存在显著的Mullins效应,且在特定压缩应变下,其最大压缩应力在第一次加载-卸载循环中达到最大值,在之后的压缩循环中有所下降;提高CB用量及增大压缩应变,Mullins效应得到强化。     

撕裂模式下EMA/NBR TPV的Mullins效应及其可逆回复行为

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),研究其微观相结构、撕裂模式下的Mullins效应及热处理条件下Mullins效应可逆回复行为。结果表明,EMA/NBR TPV的微观相形貌呈现出典型的"海-岛"结构;撕裂模式下EMA/NBR TPV的单轴循环测试过程中可观察到明显的Mullins效应,且随着应变的增加,最大撕裂强度、瞬时残余应变、内耗及阻尼因子均呈现出上升趋势,但应力软化因子随之下降;经过热处理后EMA/NBR TPV的Mullins效应回复程度显著提高,且在100℃的热处理条件下回复效果最佳。     

ABS/NBR TPV的压缩Mullins效应及其可逆回复研究

采用动态硫化法制备了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),研究了其压缩Mullins效应及其可逆回复,对其微观结构进行表征,并探讨了压缩Mullins效应的产生及可逆回复机制。结果表明：在TPV的单轴循环压缩过程中存在明显的Mullins效应,且同一压缩应变下,最大压缩应力、内耗和tanδ均在第一次加载-卸载循环中达到最大值,在第二次循环压缩时发生显著下降,但此后趋于缓慢下降;提高压缩后样品的热处理温度,二次循环压缩时的最大压缩应力的回复程度增大,且110 ₀C热处理时压缩Mullins效应的回复最佳;FE-SEM研究表明,尺寸为10~15 μm的NBR硫化胶粒子均匀地分散在刻蚀样品表面。     

嵌段共聚聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性硫化胶压缩永久变形的可逆回复及Mullins效应

采用动态硫化法制备了嵌段共聚聚丙烯(PP-b-PE)/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性硫化胶(TPV),研究了其力学性能、压缩永久变形的可逆回复、Mullins效应及微观形态。结果表明,当PP-bPE/EPDM质量比为30/70时TPV的综合性能较好;室温条件下压缩永久变形的可逆回复随TPV中橡胶相含量的升高而明显加快,且残余形变较小;提高温度可加速TPV永久变形的可逆回复,且高橡胶含量者的形变完全可逆。PP-b-PE/EPDM TPV的单轴循环拉伸中存在明显的Mullins效应,在同一拉伸比下,内耗和阻尼因子在第1次加载-卸载循环中即达到最大值,第2次循环拉伸时明显下降,但之后下降趋势减缓,应力最大值则呈现缓慢下降的趋势。提高树脂用量,动态硫化产物的最大应力、残余形变、内耗、应力软化因子和阻尼因子均明显升高。拉伸断面的场发射扫描电镜观察结果表明,橡胶相含量的提高赋予了TPV强的弹性回复能力。     

氯丁橡胶基磁流变弹性体的制备及补强

使用炭黑和羰基铁粉(CIP)制备了三种氯丁橡胶基磁流变弹性体(MREs),考察了填料种类对MREs力学性能、储能模量和损耗模量的影响。结果表明,炭黑的加入提高了最大转矩和最小转矩,提高了硫化胶的拉伸强度与300%定伸拉力;羰基铁粉的加入提高了混炼胶的硫化速度,但对混炼胶无明显补强作用;羰基铁粉和炭黑的加入都提高了试样的储能模量和损耗模量,都使橡胶的Payne效应和Mullins效应更加明显。通过扫描电镜分析发现,循环拉伸测试后羰基铁粉与橡胶之间出现明显的孔隙,致使羰基铁粉从橡胶基体中脱离;羰基铁粉表面光滑,说明羰基铁粉与橡胶基体的浸润性不良。     

炭黑增强氯丁橡胶硫化胶压缩Mullins效应的强化

研究了炭黑增强氯丁橡胶硫化胶的力学性能和压缩Mullins效应的强化效应,探讨了炭黑用量对其压缩Mullins效应的增强机制。结果表明,炭黑增强后的氯丁橡胶硫化胶的屈服强度和模量均得到明显提高,且力学性能在炭黑用量为30份(质量)时达到最佳;在单轴循环压缩过程中,随着炭黑用量的增加,氯丁橡胶静态硫化胶的Mullins效应不断增强,并且在给定的压缩应变下,其最大压缩应力在首次加载-卸载循环压缩时达到峰值,在随后的4次循环压缩中仅发生不同程度的下降。此外,提高炭黑用量及增大压缩应变均可明显增强氯丁橡胶硫化胶的Mullins效应。     

低硬度乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/聚烯烃弹性体/充油丁苯橡胶热塑性硫化胶的性能

采用动态硫化法制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/充油丁苯橡胶热塑性硫化胶(EVA/SBR TPV),在此基础上以聚烯烃弹性体(POE)替代部分EVA制备出低硬度TPV,并对其力学性能、Mullins效应和微观形貌进行了研究。结果表明,当EVA/SBR(质量比)为30/70时,TPV的综合性能良好;当EVA/POE/SBR(质量比)为25/5/70~20/10/70时,TPV的扯断伸长率超过1 000%,邵尔A硬度在50左右。EVA/POE/SBR TPV存在明显的Mullins效应,拉伸比一定时,最大应力和内耗随循环拉伸次数的增加而下降,瞬时残留变形则逐渐增大;拉伸比增大时,最大应力、瞬时残留变形和内耗均增加。基体中POE的存在赋予TPV更强的弹性回复能力。     

ZDMA补强EVA/CPE/NBR共混型热塑性硫化胶的Payne和Mullins效应研究

采用动态硫化法制备乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/氯化聚乙烯(CPE)/丁腈橡胶(NBR)共混型热塑性硫化胶(TPV),研究TPV的应力-应变行为、微观相结构、Payne和Mullins效应。结果表明:甲基丙烯酸锌(ZDMA)补强TPV的储能模量随应变的增大而显著下降,表现出典型的Payne效应;TPV存在明显的Mullins效应,相同拉伸比下,与EVA/CPE/NBR TPV相比,ZDMA补强TPV的最大应力、瞬时残余应变、内耗、损耗因子和软化因子均有所提高。     

金属铜离子配位交联丁腈橡胶的压缩Mullins效应

采用氯化亚铜（CuCl）、乙酸铜（C4H6CuO4）、硫酸铜（CuSO4）和氯化铜（CuCl2）对丁腈橡胶（NBR）进行配位交联制得硫化胶,考察了不同铜盐对硫化胶的硫化特性、力学性能、交联密度及压缩模式下Mullins效应的影响。结果表明,通过配位反应在NBR中形成了以铜盐为交联点的三维网络结构。相比于CuCl/NBR、C4H6CuO4/NBR、CuSO4/NBR而言,CuCl2/NBR硫化胶的交联密度最大。在单轴循环压缩过程中,不同铜离子配位交联NBR硫化胶均产生了明显的Mullins效应,且Mullins效应随硫化胶交联密度的增加而明显减弱。在相同应变下,硫化胶的最大压缩应力随加载-卸载次数的增加而下降,但瞬时残余应变则随应变和加载-卸载次数的增加而增大。     

EVA/NBR TPV的压缩Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),并对其微观结构、压缩Mullins效应及其在不同温度下的可逆回复程度进行了研究,通过模型构建探讨了压缩Mullins效应的形成及其可逆回复机制。结果表明,在单轴循环压缩过程中,TPV存在明显的Mullins效应,在压缩应变一定的条件下,第1次加载-卸载时最大压缩应力、内耗及tanδ均出现最大值,第2次循环压缩时则显著降低,之后下降趋势减缓;提高热处理温度,重加载时最大压缩应力的回复程度增大,且在70℃热处理条件下Mullins效应的可逆回复效果最佳。FE-SEM表明,NBR橡胶相以不规则形状均匀分散于刻蚀样品表面。     

嵌段共聚聚丙烯/三元乙丙橡胶热塑性硫化胶的压缩Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了嵌段共聚聚丙烯（PP-B）/三元乙丙橡胶（EPDM）热塑性硫化胶（TPV）,对其微观结构、压缩Mullins效应及其可逆性进行了研究。结果表明,粒径为10~20μm的EPDM硫化胶粒子均匀分散于PP-B相中;PP-B/EPDM TPV在单轴循环压缩过程中存在显著的Mullins效应,且在一定压缩应变下,最大压缩应力、内耗和损耗因子均在第1次循环压缩时出现峰值,在第2次循环压缩时即发生大幅度下降,但之后的下降趋势减弱;提高热处理温度,循环压缩的最大应力回复程度增大,且在120℃时回复情况最佳。     

撕裂模式下EAA/CR TPV的Mullins效应及其可逆回复行为

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)/氯丁橡胶(CR)热塑性硫化胶(TPV),研究了其微观相结构、撕裂模式下的Mullins效应及热处理条件下的Mullins效应的可逆回复行为。结果表明,TPV的微观形貌呈明显的"海岛"结构;在EAA/CR TPV的单轴循环撕裂过程中出现了明显的Mullins效应,且随着应变的增大,最大撕裂强度、瞬时残余应变、内耗和tanδ呈明显上升趋势,但应力软化因子则持续下降;当应变一定时,随着循环次数的增加,瞬时残余应变和应力软化因子随之增大,最大撕裂强度、内耗和tanδ则逐渐减小;对单轴循环撕裂测试后的样品进行热处理,其Mullins效应的回复程度获得提高,且在100℃的热处理温度下回复效果最佳。     

HDPE/EPDM TPV的压缩Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/三元乙丙橡胶(EPDM)热塑性硫化胶(TPV),研究了其压缩Mullins效应及其可逆回复,并探讨了压缩效应的产生及可逆回复机制。结果表明,在TPV单轴循环压缩过程中出现了明显的压缩Mullins效应;当压缩应变一定时,最大压缩应力、内耗和tanδ均在第1次加载-卸载循环中达到最大值,而在第2次循环压缩时下降明显,此后下降趋势减缓;提高压缩后样品的热处理温度,后续压缩时最大压缩应力的回复程度增大,且在100℃热处理时压缩Mullins效应的回复最佳;FE-SEM结果表明,EPDM硫化胶的粒子尺寸为15~25μm,且均匀分散在刻蚀样品表面。     

ZDMA增强NBR硫化胶压缩Mullins效应的“放大器效应”研究

采用甲基丙烯酸锌(ZDMA)增强NBR硫化胶,并对其微观结构、力学性能及ZDMA用量对体系Mullins效应的"放大器效应"进行了研究。结果表明,ZDMA在NBR中分散较为均匀;ZDMA增强NBR硫化胶的强度明显提高;在单轴循环压缩过程中存在明显的Mullins效应,在同一压缩应变下,最大压缩应力第1次加载-卸载循环中达到最大值,自第2次循环压缩时发生不同程度下降;增加ZDMA用量及增大压缩应变,Mullins效应增强。     

撕裂模式下乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),对其撕裂强度、微观相结构、撕裂模式下的Mullins效应及热处理条件下的Mullins效应可逆回复行为进行了研究.结果表明,EAA/NBR TPV在EAA与NBR的质量比为40/60时的撕裂强度和应变较高.微观形貌观察可见,EA...     

EMA/NBR热塑性硫化胶Mullins效应及可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),并表征了微观结构,还研究了其压缩Mullins效应及可逆回复机制。结果表明,EMA/NBR TPV在单轴循环压缩过程中存在明显的Mullins效应;在特定压缩应变下,其最大应力、内耗和tanδ在第1次压缩时出现最大值,在第2次循环压缩时内耗和tanδ发生大幅下降,之后下降趋势减弱;提高热处理温度,二次单轴循环压缩最大应力回复明显增强,且在80℃时回复程度最佳。FE-SEM研究表明,外观不规则的NBR硫化胶粒子均匀分散在刻蚀样品表面,粒子尺寸为2~10μm。