天然橡胶抗返原硫化体系的研究

研究了普通(CV)、有效(EV)、半有效(SEV)和平衡(EC)四种硫化体系对NR抗硫化返原和硫化胶物理机械性能的影响。结果表明：有效和平衡硫化体系的抗硫化返原性最好；在不同的硫化体系中加入抗返原剂Si69之后，都能有效地提高硫化天然胶的抗硫化返原性和物理机械性能。综合使用性能和抗硫化返原性，以半有效硫化体系较好。     

不同硫化体系的NR老化与动态性能的关系

试验研究老化时间对不同硫化体系的NR胶料交联密度和动态力学性能的影响。结果表明,3种硫化体系胶料的t10,t90和MH由大到小依次为:普通硫化体系(CV)、半有效硫化体系(SEV)、有效硫化体系(EV)。随着老化时间的延长,3种硫化体系胶料的交联密度总体呈增大趋势;硫化胶的损耗因子在高弹区呈减小趋势;CV体系硫化胶的储能模量(E′)增大,SEV和EV体系硫化胶的E′先增大后减小。     

普通硫化体系和平衡硫化体系对不同硫化温度下 天然橡胶性能的影响

研究普通硫化体系（CV硫化体系） 和平衡硫化体系（EC硫化体系） 对不同硫化温度下天然橡胶（NR） 性能的影响。结果表明： 与采用CV硫化体系NR胶料相比, 采用EC硫化体系NR胶料在143和150 ℃ 下都具有较低的硫化返原率;经长时间硫化后的EC硫化体系NR硫化胶具有更低的损耗因子; 提高硫化温度, EC硫化体系NR硫化胶的物理性能降幅更小;143 ℃ 时EC硫化体系NR硫化胶经热空气老化后的物理性能保持率更高。     

硫化体系对天然橡胶性能的影响

采用常规硫化体系(CV)、半有效硫化体系(SEV)和有效硫化体系(EV)制备了不同的NR(天然橡胶)硫化胶。着重探讨了不同硫化胶的微观形貌、200%定伸强度、撕裂强度、拉伸强度、断裂伸长率和交联密度。研究结果表明:SEV硫化胶的微观形貌相对较好,填料能均匀分散在基体中;在其他条件保持不变的前提下,当w(NOBS)=w(硫)=2.0%(相对于NR质量而言)时,相应的未老化SEV硫化胶的撕裂强度(78 kN/m)相对最大;SEV硫化胶的交联密度大于CV硫化胶和EV硫化胶,并且适当增加交联密度能有效提高其综合性能,从而为开发新一代轮胎等复合材料奠定了基础。     

Si69在NR的低温长时间硫化配方中的应用研究

研究了Si69在天然橡胶（NR）的低温长时间硫化配方中对硫化胶硫化特性和力学性能的影响。结果表明：在不同的硫化温度下,随Si69用量的增加,硫化曲线平坦,返原率降低。在140℃正硫化时,硫化胶拉伸强度、定伸应力及撕裂强度较高。在145℃过硫化时,硫化胶力学性能及其保持率较高。当Si69用量为2.0份时,NR硫化胶综合性能较好。在不同硫化温度下,随硫化时间延长,NR硫化胶横向松弛时间缩短,交联密度提高。DMA结果表明,加入Si69后NR硫化胶的Tg升高。     

硫化体系对天然橡胶耐热空气老化性能的影响

研究了硫化体系(CV、EV和SEV)对炭黑填充天然橡胶胶料耐100℃热空气老化性能的影响,并采用化学探测法测试了NR硫化胶老化后交联密度和交联键类型的变化。结果表明,100℃热空气老化后,CV硫化胶力学性能和交联密度均发生明显劣化;EV硫化胶表现出优异的耐100℃热空气老化性能,其力学性能和交联密度变化幅度均明显低于CV硫化胶;SEV硫化胶耐100℃热空气老化性能与CV硫化胶接近。CV硫化胶以多硫键为主,单硫键含量非常低,100℃热空气老化后多硫键含量下降,单硫键含量升高,双硫键基本保持不变;EV硫化胶以单硫键为主,多硫键含量很低,100℃热空气老化后单硫键含量增大,多硫键含量减小,双硫键变化不大;SEV硫化胶中双硫键含量最高,单硫键和多硫键含量基本相同,100℃热空气老化后多硫键含量和双硫键含量均下降,单硫键含量增大。     

不同硫化体系天然橡胶硫化胶的机械力-化学再生及性能

研究了普通硫黄硫化体系(CV)、半有效硫化体系(SEV)和有效硫化体系(EV)硫化天然橡胶(NR)的机械力-化学再生,采用化学探针试剂法分析了3种硫化体系NR硫化胶及其再生硫化胶的交联键类型及其分布,考察了再生胶的硫化特性、力学性能、动态力学性能,并用傅里叶变换红外光谱对其结构进行了分析。结果表明,EV硫化体系NR的硫化时间最短,CV硫化体系最长。CV硫化体系硫化胶的多硫键含量最高,EV硫化体系单硫键含量最高,SEV硫化体系介于两者之间;在NR进行机械力-化学再生过程中,交联键的破坏以键能较低的多硫键为主。CV硫化体系NR再生硫化胶的再生效果好,力学性能佳,储能模量低,损耗因子高。     

硫化体系对天然橡胶基磁流变弹性体性能的影响

以天然橡胶(NR)为基体,羰基铁粉为磁性粒子制备了NR基磁流变弹性体(NR-MRE),考察了不同硫化体系,如传统硫化(CV)体系、半有效硫化(SEV)体系、有效硫化(EV)体系和平衡硫化(EC)体系对NR混炼胶硫化特性及NR-MRE物理机械性能、磁流变性能、热稳定性、微观形貌的影响,并表征了NR-MRE的微观形貌。结果表明,在4种硫化体系中,CV体系的NR混炼胶硫化返原程度较为严重,NR-MRE的磁流变弹性体具有最高的拉伸强度和磁流变效应(EMR)以及最差的热稳定性; EC体系的NR混炼胶硫化返原程度不明显,硫化速率最慢,NR-MRE的拉伸强度最低; EV体系的NRMRE的EMR最低,热稳定性最好。在4种硫化体系的NR-MRE中,羰基铁粉均呈现清晰的链状结构,其中CV体系最明显,EC体系排布与SEV体系相似,但团聚比SEV体系严重。     

硫化体系对NR蠕变性能的影响

研究了硫黄硫化体系(CV、SEV、EV)、硫载体硫化体系(DTDM/S、DTDM/TMTD)、过氧化物硫化体系(DCP、DCP/S)对NR蠕变性能的影响。结果表明,硫黄硫化体系中,半有效硫黄硫化体系(SEV)硫化的NR的抗蠕变性能优于普通硫黄硫化体系(CV)和有效硫黄硫化体系(EV)硫化的NR;硫载体硫化体系中,硫载体与硫黄并用的半有效体系硫化的NR胶料抗蠕变性优于硫载体有效体系硫化的胶料;过氧化物硫化的NR抗蠕变性较差,并用硫黄后抗蠕变性改善;适当提高硫化胶交联密度,可提高其抗蠕变性能;以-Sx-为主的硫化胶蠕变相对要小一些,-C-C-、-S-和-S2-为主的硫化胶蠕变较大。     

硫化返原对NR硫化胶结构与性能的影响

研究了硫化返原对NR硫化胶的结构和性能的影响。采用化学探测剂脱硫的方法,测定了硫化返原过程中NR的交联密度和交联键分的变化情况,结果证实了硫化返原的机理;测定了不同温度下随着硫化时间的延长NR力学性能的变化规律以及在硫化期和返原期的动态性能。结果表明,动态生热引起返原,反过来返原导致损耗模量增大,这是轮胎破坏的重要原因。     

Effect of crosslink structures on dynamic mechanical properties of natural rubber vulcanizates under different aging conditions

The effects of crosslink structures on the dynamic mechanical properties (DMPs) of unfilled and carbon black N330‐filled natural rubber (NR) vulcanizates cured with conventional (CV), semiefficient (SEV), and efficient (EV) cure systems and having about the same total crosslink densities were investigated before and after aerobic and anaerobic aging at 100°C. The three unfilled NR vulcanizates cured with the CV, SEV, and EV systems had about the same mechanical loss factor (tan δ) values at about 0°C but showed some apparent differences in the tan δ values in the order EV > SEV > CV at relatively high temperatures of 40–80°C before aging. However, N330‐filled NR vulcanizates gave higher tan δ values than the unfilled vulcanizates and showed little effect of the crosslink types on the tan δ at different temperatures over the glass‐transition temperature (T_g) before aging. Aerobic heat aging increased the T_g and tan δ values of the vulcanizates over a wide range of temperatures from ?80 to 90°C that was mainly due to the changes in the total density and types of crosslinks. The unfilled vulcanizates cured with the CV system showed the greatest change in DMP because of their poor resistance to heat aging. Aerobic heat aging of NR vulcanizates caused a more significant change in the DMP than anaerobic heat aging because of the dominant effect of the oxidative degradation during aerobic heat aging on the main‐chain structure, crosslink structures, and DMPs of the vulcanizates. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 81: 710–718, 2001     

黑液-蒙脱土在丁基橡胶-三元乙丙橡胶并用体系中的应用研究

以黑液-蒙脱土(BL-MMT)为填充补强剂,制备了丁基橡胶(IIR)和三元乙丙橡胶(EPDM)的复合材料,考察了IIR与EPDM的比例、硫化体系和BL-MMT的量对BL-MMT/IIR/EPDM复合材料性能的影响。研究结果表明,IIR与EPDM比例减小可以改善BL-MMT/IIR/EPDM的加工性能,提高其耐热氧老化性能,IIR与EPDM比例为80/20时BL-MMT/IIR/EPDM复合材料的综合性能较好;普通(CV)硫化体系、半有效(SEV)硫化体系和有效(EV)硫化体系均可以使BL-MMT/IIR/EPDM复合材料共硫化,CV硫化体系得到的硫化胶综合物理性能最好,EV硫化体系得到的硫化胶耐热氧老化性能最好;综合BL-MMT/IIR/EPDM复合材料的力学性能及耐热氧老化性能,BL-MMT的填充量30份为宜。     

平衡硫化体系硫化天然橡胶的平衡硫化性和化学应力松弛行为

<正>WOlff’‘,”采用双（3-三乙氧基甲硅烷基丙基）-四硫化物（St69）与硫黄组成的平衡硫化体系（EC）,既减少了硫化返原的产生,又保留了传统硫黄硫化体系（CV）的优点,同时克服了因采用有效硫化体系（EV）或半有效硫化体系（SEV）所导致的强度等     

不同硫化助剂对CM/NR共混物性能的影响

研究了在过氧化物/PDM和过氧化物/硫黄复配硫化体系中,PDM和硫黄用量对CM/NR共混物性能的影响。结果表明,过氧化物/PDM复配硫化体系中,随着PDM用量增加,CM/NR共混物的t90和（MH-ML）的值都呈增大趋势,t10则呈减小趋势,当PDM用量为0.5～1.5份时,胶料有较好的物理综合性能。在过氧化物/硫黄复配硫化体系中,随着硫黄用量增加,CM/NR共混物的焦烧时间、正硫化时间呈减小趋势,当硫黄用量为0.6～1.2份时,胶料有较好的物理综合性能。     

TPI结晶性对硫黄硫化SBR/TPI并用胶性能的影响

分别研究了反式—1,4—聚异戊二烯（TPI）结晶性对普通硫黄硫化体系（CV）和半有效硫黄硫化体系（SEV）硫化的SBR/TPI硫化胶性能的影响。结果表明,SEV体系的硫化胶结晶熔融焓略高。与CV体系相比,SEV体系的硫化试样拉伸强度高。在同一压缩深度下,当TPI用量超过50份后,SEV体系的硫化胶压缩强度高于CV体系的硫化胶。同一并用比时,SEV体系的硫化胶tanδ峰值低于CV体系的硫化胶;随着TPI用量的增加,两种体系的硫化胶tanδ峰值之间的差异逐渐减小。     

N,N'-间苯撑双马来酰亚胺在橡胶与镀锌钢丝绳粘合中的应用研究

考察了N,N'间-苯撑双马来酰亚胺(PDM)的用量对橡胶-镀锌钢丝粘合性能的影响,结果表明:PDM的加入能显著提高橡胶与镀锌钢丝的粘合性能;当PDM用量为1份左右时,老化前后粘合性能最好;PDM的加入改善了硫化胶的力学性能,同时表现出良好的抗硫化返原性和抗疲劳性能。     

乙烯含量对EPDM硫化特性和动态力学性能的影响

通过无转子硫化仪(MDR)、橡胶加工分析仪(RPA)及力学性能测试,研究了乙烯含量对过氧化物硫化EPDM未填充体系及炭黑填充体系硫化特性及动态力学性能的影响。结果表明,对于未填充/填充体系,随着乙烯含量的增加,胶料的交联程度提高,硫化反应表观速率常数K值增大,硫化诱导时间(td)不变。相比于未填充体系,加入炭黑,在促进体系硫化速率和硫化程度的同时,硫化后期还会加剧胶料的降解程度。乙烯含量高的EPDM,拉伸强度高,炭黑-橡胶相互作用大,炭黑补强效果好,但乙烯含量对EPDM橡胶储能模量的应变依赖性没有明显影响。     

硫化体系对EPDM耐热老化性能的影响

研究了普通硫化体系 (CV)、半有效硫化体系 (SEV)和有效硫化体系 (EV)的硫化特性及其对EPDM力学性能和耐热老化性能的影响 ,以及防老剂对EPDM耐热老化性能的影响。试验结果表明 ,采用SEV和EV体系硫化的硫化胶有较好的耐热老化性能 ,采用CV体系的硫化胶有较好的力学性能 ;防老剂对EPDM的耐热老化性能无明显影响。     

甲基丙烯酸锌与炭黑共同补强天然橡胶的研究

在开放式炼胶机上,分别以直接添加和原位生成2种方法向天然橡胶(NR)基体中添加甲基丙烯酸锌(ZDMA),制备了2种类型的ZDMA与炭黑共同补强的NR硫化胶,X射线衍射(XRD)分析证实,成功制备了ZDMA。扫描电镜(SEM)研究表明,原位生成ZDMA硫化胶的断面比直接添加ZD-MA硫化胶的粗糙很多,表现出更强的界面结合力。力学性能研究表明,用ZDMA部分替代炭黑,可以有效提高硫化胶的力学性能。在相同添加量下,原位生成ZDMA硫化胶的力学性能优于直接填充ZD-MA硫化胶的。