新型纳米碳材G66在耐热输送带覆盖胶中的应用研究

通过使用新型纳米碳材G66替换炭黑N660用量，考察了耐热输送带覆盖胶胶料加工性能、力学性能、动态生热性能、导热性能和导电性能等的变化。结果表明，G66用量从0份增加到24份，混炼胶t₁₀和t₉₀基本保持不变，门尼粘度和硫化胶Shore A硬度均略有下降，拉伸强度、定伸应力、拉断伸长率、拉断永久变形和撕裂强度均变化不大，动态生热和表面电阻率均有所降低，导热系数增大；水泥物料对G66输送带的粘附性大幅降低，输送环境得到较大改善。     

乳化剂组成对丁腈橡胶3355性能的影响

分析对比了由碳原子数分别为10～13的四种烷基苯磺酸(C₁₀～C₁₃)混合而成的两种乳化剂(E₁、E₂)对丁腈橡胶NBR3355的50 min 300%定伸应力(σ)、拉伸强度(τ)和扯断伸长率(λ)等力学性能及扭矩(F_L、F_H)、硫化时间(t₂₅、t₅₀、t₉₀)等硫化特性的影响。结果表明,相同乳化剂制备的NBR3355的σ和τ及λ各自比较接近,扭矩和硫化时间均有微小波动,但E₁和E₂两种不同乳化剂制备的NBR3355性能比较,σ₂和F_H2分别低于σ₁和F_H1,τ₂、λ₂和F_L2分别高于τ₁、λ₁和F_L1,t_25-2     

酶辅助微生物凝固对天然橡胶性能的影响

采用酶辅助微生物凝固鲜胶乳提高天然橡胶产品性能,探究了酶用量对天然橡胶理化指标、硫化特性、加工性能、力学性能、机理及生热性能的影响。结果表明,随着酶用量的提高,生胶塑性初值和门尼黏度升高,塑性保持率降低;硫化胶正硫化时间(t₉₀)和焦烧时间(t₁₀)变短;生胶的弹性模量(G′)高,损耗因子(tan δ)小;硫化胶的拉伸强度、100%定伸应力及撕裂强度均呈上升趋势,老化处理后,硫化胶的力学性能同样保持升高的趋势;同时硫化胶温升呈下降趋势;此外,氮含量和凝胶含量有降低趋势,而丙酮溶物含量有升高趋势。     

硅强粉对炭黑填充天然橡胶胶料生热与导热性能的影响

研究硅强粉对炭黑填充天然橡胶胶料生热与导热性能的影响。结果表明:当以每2份硅强粉替代1份炭黑N234,胶料的t₁₀和t₉₀稍有延长,硫化胶的硬度基本保持不变,其他物理性能变化较小,显示硅强粉具有一定的补强作用;硅强粉用量在20份以内,硫化胶可以保持良好的物理性能;随着硅强粉用量的增大,硫化胶的损耗模量和损耗因子减小,导热性能提高,压缩生热降低。     

炭黑结构度及粒径变化对NBR动态生热及应力松弛的影响

研究了炭黑N220和炭黑N774结构度及粒径变化对NBR硫化胶动态生热及应力松弛的影响。结果表明,降低炭黑结构度且增大粒径,NBR胶料M_L和M_H均降低,t₁₀延长,同时还会加快硫化胶应力松弛过程,不可松弛分量和可松弛分量均降低。随着炭黑结构度降低、粒径增大和测试温度升高,硫化胶动态生热均有所降低。结合胶含量高的硫化胶低温Δtanδ变化较为明显。增大拉伸变形会提高应力松弛中不可松弛分量和可松弛分量。降低炭黑结构度、增大粒径且减小压缩变形量,硫化胶压缩应力松弛中可松弛分量减小。     

甲基丙烯酸锌补强氢化丁腈橡胶耐老化性能的研究

试验研究甲基丙烯酸锌（ZDMA）补强氢化丁腈橡胶（HNBR）热空气老化前后的物理性能和动态力学性能。结果表明:随着ZDMA用量的增大,HNBR胶料的t₁₀和t₉₀缩短,M_L和M_H增大,硫化胶的邵尔A型硬度和100%定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率先增大后减小;经热空气老化后,随着老化时间的延长,HNBR硫化胶的邵尔A型硬度和100%定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率减小;延长老化时间或增大ZDMA用量,HNBR硫化胶的储能模量和损耗模量增大,损耗因子峰值逐渐减小,损耗模量峰值和玻璃化温度逐渐向高温方向移动。     

增粘树脂在全钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究增粘树脂(HB103树脂和C₅树脂)代替抗切割树脂对全钢子午线轮胎胎面胶性能的影响。结果表明,与采用抗切割树脂的胶料相比,采用增粘树脂的混炼胶的门尼粘度减小,t₁₀和t₉₀延长,硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率增大,耐老化性能、耐磨性能和抗切割性能提高,动态力学性能较好,采用HB103树脂的硫化胶的综合性能最优。     

类石墨烯材料在普通输送带覆盖胶料中的应用研究

研究了新型类石墨烯材料SG5在普通输送带覆盖胶料中的应用，并通过替换炭黑N660考察了胶料加工性能、力学性能、耐磨性能、动态生热、导热及导电性能。结果表明，SG5用量小于或等于20份时，并用胶t₁₀和t₉₀均略有缩短，M_H降低，门尼粘度在SG5/炭黑N660配用比为1∶1时最低；硬度、拉伸强度、拉断伸长率以及各级定伸应力均变化不大；60℃下动态剪切损耗模量G″和储能模量G′均略有降低，导热系数增大，表面电阻降低，耐磨性明显提升；SG5/炭黑N660用量为15份/5份时，耐磨性能最好。     

炭黑/酚醛树脂增强丁腈橡胶/氯丁橡胶并用胶的性能

采用炭黑与酚醛树脂复合增强体系对丁腈橡胶/氯丁橡胶(NBR/CR)并用胶进行增强,研究了其用量对并用胶硫化特性、力学性能及动态力学性能的影响。结果表明,保持炭黑与树脂总量不变,用酚醛树脂代替部分炭黑后,NBR/CR并用胶的加工性能提高,硫化速率降低,硫化时间延长。当酚醛树脂代替10份炭黑时,并用硫化胶的拉伸强度最大,说明炭黑与树脂具有协同作用。树脂用量相同时,随着炭黑用量的增加,NBR/CR并用硫化胶的Payne效应增强。     

新型纳米碳材SG5在氯丁橡胶胶管内外胶中的应用研究

选用氯丁橡胶(CR)胶管内外胶配方，采用新型纳米碳材SG5替代配方中的N550进行试验，考察了SG5替代N550对硫化胶硫化特性、力学性能、耐磨性能、动态力学性能、生热及导热性能的影响。结果表明，随着SG5/N550共混比的增大，胶料的门尼粘度、M_H-M_L下降，t₉₀不变；硬度、拉伸强度、定伸应力略有下降，拉断伸长率、拉断永久变形增大，撕裂强度提高，耐磨性下降；硫化胶的导热系数增大，储能模量和损耗模量略有下降。     

石墨烯对天然橡胶/溶聚丁苯橡胶胎面胶性能的影响

采用机械共混法在天然橡胶/溶聚丁苯橡胶胎面胶中加入石墨烯,研究石墨烯对胎面胶性能的影响。结果表明:随着石墨烯含量增大,混炼胶的门尼粘度、F_L和F_max增大,t₁₀和t₉₀缩短,Payne效应增强;硫化胶的硬度、定伸应力和撕裂强度增大,拉断伸长率和阿克隆磨耗量先增大后减小,抗湿滑性能和滚动阻力降低,石墨烯质量分数为0.03时,滚动阻力最低;硫化胶中石墨烯导电逾渗阈值为0.03。     

丁腈橡胶对子午线轮胎胎圈胶性能的影响

研究丁腈橡胶(NBR)对胎圈胶硫化特性、物理性能、动态力学性能以及粘合性能的影响。结果表明:随着NBR用量的增大,胎圈胶的硫化速率增大,门尼粘度减小,硬度略微增大;老化前,随着NBR用量的增大,胎圈胶的拉伸性能逐渐降低,撕裂强度先减小后增大;老化后,NBR明显延缓了胎圈胶物理性能的降低,特别是在抗撕裂性能方面;随着NBR用量的增大,胎圈胶的损耗因子和动态生热增大;NBR的加入能显著提高胎圈胶与胎圈钢丝的粘合性能,NBR用量在20份时粘合性能最佳。     

N330/白炭黑并用对丁腈橡胶高温力学性能和动态性能的影响

研究炭黑N330/白炭黑用量对丁腈橡胶高温力学性能和动态性能的影响。结果表明:测试温度升高,NBR硫化胶的拉伸强度降低。N330、白炭黑并用能提高NBR硫化胶的高温拉伸强度稳定性。白炭黑用量增加,胶料的硫化反应活化能增大,且硫化胶的高温拉伸强度降低。N330/白炭黑用量为40/20份时,硫化胶的G′和G"较高,填料网络较发达,刚性较高,粘度较高,应变扫描曲线受温度影响最小,G′稳定性好。     

温度和炭黑用量对丁腈橡胶力学性能的影响

研究了测试温度和炭黑用量对丁腈橡胶(NBR)力学性能的影响,同时对实验数据进行了模拟。结果表明,随着炭黑用量的增大,NBR硫化胶拉伸强度、邵尔A硬度和撕裂强度均线性增大;在高温125℃下,NBR硫化胶拉伸强度和邵尔A硬度也随炭黑用量的增大而线性增大,撕裂强度呈指数增大。当炭黑用量为40份或50份时,NBR硫化胶力学性能随测试温度的升高呈指数分布降低,此时使用数学公式y(T)=A+BeKT进行非线性拟合,得到较高相关系数     

新型纳米碳材(SG3-G)对SBR/POE硫化胶力学性能及导热性能影响

课题研究了不同并用量新型纳米碳材(SG3-G)替代N660炭黑对丁苯橡胶(SBR1502)/乙烯辛烯弹性体(POE)硫化胶的力学性能和导热性能的影响。结果表明,随SG3-G替代N660量的增加,SBR/POE混炼胶的门尼黏度基本保持不变,硫化胶的M_H-M_L略微降低,焦烧时间T₁₀略有增大,T₉₀基本不变;硬度稍有降低,扯断强度有所降低,小形变下的定伸应力基本不变,但大形变下有所下降,扯断永久变形增大;导热系数增大,传热性能有所改善。     

硫化剂DCP对NBR/木质素硫化胶性能的影响

研究了用DCP作硫化剂时木质素的用量对NBR胶料硫化特性和硫化胶物理性能的影响,并与硫黄硫化体系进行了对比。试验结果表明,随着木质素用量的增大,NBR胶料的ML和MH增大,t10保持不变,t90有所延长;当木质素用量为50份时,NBR硫化胶的综合物理性能最佳,拉伸强度、定伸应力和撕裂强度均明显高于硫黄硫化胶。动态粘弹特性分析表明,木质素与NBR具有良好的相容性,DCP硫化胶的玻璃化转变温度比硫黄硫为胶约低4℃。综合性能分析认为,硫化剂DCP对NBR／木质素体系具有原位反应相容作用。     

NBR/BR共混胶耐油及耐低温性能研究

研究了NBR并用BR后,共混硫化胶的硫化特性、力学性能、耐热油老化性能和低温性能。结果表明,NBR并用20份BR后,共混胶硫化程度有所降低,硫化速率升高;拉断强度、扯断伸长率及100%定伸应力略有降低,硬度基本不变;在高温条件下测试,力学性能明显降低,且仍低于NBR硫化胶;耐热油老化性能基本不变,耐低温性能明显提升。     

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。     

硫酸钡在全钢子午线轮胎下三角胶中的应用

研究硫酸钡在全钢子午线轮胎下三角胶中的应用。结果表明：与生产配方胶料相比,试验配方胶料的F_L减小,F_max增大,表明试验配方胶料的交联密度增大;试验配方胶料的t₁₀和t₉₀的变化不大,硫化返原略快;与生产配方硫化胶相比,试验配方硫化胶的密度明显增大、邵尔A型硬度略增大、定伸应力相当、拉伸强度略减小,60℃时的损耗因子略减小,导热性能提高。在全钢子午线轮胎下三角胶中使用硫酸钡部分替代炭黑,对胶料性能影响不大,生产成本降低。     

芳纶纳米纤维对溶聚丁苯橡胶性能的影响

制备芳纶纳米纤维(ANFs)预分散体,研究ANFs用量对溶聚丁苯橡胶(SSBR)胶料性能的影响。结果表明：随着ANFs用量的增大,SSBR混炼胶的t₁₀和t₉₀无明显变化,F_L、储能模量和损耗模量增大,Payne效应增强;SSBR硫化胶的邵尔A型硬度、100%定伸应力和撕裂强度增大,拉伸强度先减小后增大,损耗因子(tanδ)最大值减小。ANFs用量为4份的SSBR硫化胶0℃时的tanδ最大,抗湿滑性能最好。