硅烷偶联剂对EPDM／MVQ共混胶性能的影响

三元乙丙橡胶（EPDM）为非极性高分子材料，硅橡胶（MVQ）为半无机高分子材料。要获得性能优异的EPDM／MVQ共混胶，提高EPDM和MVQ的相容性是关键。研究了不同种类硅烷偶联剂作为相容荆对EPDM／MVQ共混胶性能的影响，并对偶联剂的并用进行了研究。实验结果表明：加入硅烷偶联荆Si-69或KH-550均能使EPDM...     

EPDM/MVQ的共混研究

采用机械共混法研究了三元乙丙橡胶/甲基乙烯基硅橡胶(EPDM/MVQ)并用的配方和工艺对共混胶物理机械性能和热空气老化性能的影响.从并用MVQ改性来提高EPDM耐热性方面考虑,单因素分析结果表明:以过氧化物DCP硫化为主,加少量硫磺或N,N-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)有助于二者的共硫化;填充高耐磨炭黑同时并用部分快压出炉炭黑综合性能较好;防老剂RID和MB能产生较好的协同效应;通过分别制备二者的母炼胶进行混炼,并加入少量硅烷偶联剂改善了两者的相容性.     

二苯甲烷双马来酰亚胺对硅橡胶/三元乙丙橡胶共混物硫化特性和力学性能的影响

在硅橡胶(MVQ)和三元乙丙橡胶(EPDM)及其共混物中加入交联剂二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI),研究了BMI对MVQ、EPDM及其共混物的硫化特性和力学性能的影响。EPDM的硫化活性低,正硫化时间是MVQ的3倍,共混物的共硫化性和相容性不佳。BMI能降低EPDM的活化温度,提高EPDM的硫化速度,同时减慢MVQ的硫化速度,从而使二者的硫化速度趋于接近。在MVQ/EPDM共混物中,BMI能使MVQ和EPDM在较低温度下同步反应,实现两组分的共硫化,改善MVQ与EPDM的相容性,提高了MVQ/EPDM共混物的力学性能。     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/甲基乙烯基硅橡胶共混体系的动态硫化及性能EI北大核心CSCD

研究了动态硫化对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/甲基乙烯基硅橡胶(ABS/MVQ)共混体系性能的影响,讨论了不同含量硫化剂对ABS/MVQ共混物流变性、耐热性、力学性能和微观结构的影响。结果表明,动态硫化使共混体系黏度增大,流体假塑性增强,流动性下降;在一定范围内,随着硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷(DHBP)用量的增大,共混体系的耐热性和力学性能表现出先增大后减小的趋势;动态硫化使ABS/MVQ体系的相容性变好,成炭量增加;当硫化剂含量为0.04%时,ABS/MVQ体系综合性能最好。     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/甲基乙烯基硅橡胶共混体系的动态硫化及性能

研究了动态硫化对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/甲基乙烯基硅橡胶(ABS/MVQ)共混体系性能的影响,讨论了不同含量硫化剂对ABS/MVQ共混物流变性、耐热性、力学性能和微观结构的影响。结果表明,动态硫化使共混体系黏度增大,流体假塑性增强,流动性下降;在一定范围内,随着硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷(DHBP)用量的增大,共混体系的耐热性和力学性能表现出先增大后减小的趋势;动态硫化使ABS/MVQ体系的相容性变好,成炭量增加;当硫化剂含量为0.04%时,ABS/MVQ体系综合性能最好。     

双导电相硅橡胶力敏材料的制备与电性能分析

为了获得具有较好压阻稳定性和重复性的力敏复合材料,在炭黑/硅橡胶复合体系中加入纳米氧化钌,完善补充导电相的同时加固硅橡胶交联网络。采用溶剂热还原法制备金属钌纳米颗粒,在空气中热氧化,得到尺寸为数十纳米的氧化钌颗粒;采用溶剂共混的方法制备炭黑/硅橡胶共混胶,用研磨分散的方法将纳米二氧化钌加入炭黑/硅橡胶共混胶中,硫化成型后得到氧化钌(RuO2)-炭黑(CB)/硅橡胶(MVQ)双导电相复合材料。采用自建的压阻性能测试系统测试了复合材料的压阻性能,测量结果表明,CB/MVQ体系中加入一定用量的RuO2其压阻重复性变好,压阻蠕变性得到改善;用扫描电镜、透射电子显微镜分析了复合材料的微观结构,并用能谱分析结合电子衍射图证明了纳米氧化钌以纳米结构存在于复合材料中,丰富和完善了炭黑导电网络,加固了硅橡胶交联网络,这些因素是导致压阻重复性提高的主要因素。     

EPDM/ENR宽温域阻尼材料的制备及阻尼机理

采用饱和非极性三元乙丙橡胶(EPDM)和不饱和强极性环氧化天然橡胶ENR-50制备出EPDM/ENR-50二元共混阻尼材料。利用扫描电镜/X射线能谱分析、原子力显微镜分析表明,该共混体系拓宽阻尼温域的机理在于两相中硫化剂的迁移,即共混硫化交联过程中,饱和非极性的EPDM相中的硫化剂向极性不饱和的ENR-50相迁移,导致二元共混物中ENR-50交联密度比其单独硫化时高,阻尼内耗峰向高温方向外扩,而EPDM相的交联密度比单独硫化时低,阻尼内耗峰向低温方向外扩,最终得到了温度范围从-72.3℃到52.9℃(tanδ0.13)的宽温域阻尼材料。为了改进二元共混橡胶的阻尼性能和力学性能,进一步制备了EPDM/ENR-50/氯丁橡胶(CR)三元共混阻尼材料,所得三元共混胶的有效阻尼(tanδ0.3)温域范围超过120℃,同时材料具有良好的力学性能。     

FKM-g-VTEO对氟橡胶/硅橡胶共混物的增容作用EI北大核心

采用氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷(FKM-g-VTEO)作为增容剂,制备性能良好的氟橡胶(FKM)/硅橡胶(MVQ)共混物。研究增容剂用量对FKM/MVQ共混物力学性能、高温压缩永久变形和耐油性能的影响,并采用动态机械热分析仪(DMA)对共混物进行表征。结果表明,随着增容剂用量的增加,共混物的力学性能提高,高温压缩永久变形降低,耐油性能改善。DMA分析结果表明,增容剂对FKM/MVQ共混物具有明显的增容作用。     

聚丙烯种类对硅烷交联PP/POE(EPDM)共混材料性能的影响

目的 针对聚丙烯原料的选择对硅烷交联PP/POE(EPDM)共混材料性能的影响,进行系统的研究分析。方法 固定PP和POE(EPDM)的质量比为70∶30,添加VTMS,DCP,DBTDL的质量分数为1.5%,0.1%和0.1%,制备分别以PP-B和PP-H为基体材料的硅烷交联共混材料;研究2种共混材料的凝胶含量、结晶行为、流变性能、力学性能、微观结构等的差异,分析不同基体聚丙烯对硅烷交联聚丙烯共混材料力学性能产生影响的原因。结果 虽然PP-B的性能优于PP-H,但与POE(EPDM)硅烷交联后,PP-H在力学性能、热稳定性等方面优于PP-B,PP-B的交联程度更高。结论 在PP/POE(EPDM)硅烷交联材料的选择中,为了达到节省资源,并获得最佳性能的目的,应充分考虑聚丙烯原料种类对共混材料性能的影响,以选择出最优方案。     

FKM-g-VTEO对氟橡胶/硅橡胶共混物的增容作用

采用氟橡胶接枝乙烯基三乙氧基硅烷(FKM-g-VTEO)作为增容剂,制备性能良好的氟橡胶(FKM)/硅橡胶(MVQ)共混物。研究增容剂用量对FKM/MVQ共混物力学性能、高温压缩永久变形和耐油性能的影响,并采用动态机械热分析仪(DMA)对共混物进行表征。结果表明,随着增容剂用量的增加,共混物的力学性能提高,高温压缩永久变形降低,耐油性能改善。DMA分析结果表明,增容剂对FKM/MVQ共混物具有明显的增容作用。     

支化多酚羟基EPDM的制备与结构分析

通过接枝和缩合反应制备了支化多酚羟基乙丙橡胶(PHEPDM),利用全反射傅立叶变换红外光谱仪(ATR-FT-IR)、核磁共振(NMR)对其结构进行了研究。ATR-FT-IR测试结果表明,在PHEPDM的制备过程中,硅烷偶联剂A171可以接枝到三元乙丙橡胶(EPDM)的分子链上,且其分子结构中的Si-OCH3可以和双酚A中的酚羟基发生缩合反应;1H-NMR谱测试结果显示PHEPDM分子结构中存在与苯环和与Si相连的亚甲基上H的核磁振动峰,13C-NMR谱显示分子结构中含有与O相连的亚甲基上C的振动峰及苯环上C的振动峰。     

Synergistic enhancement of thermal conductivity between SiCw and h-BN in MVQ-based composite

Thermally conductive and electrically insulating h-BN/MVQ and h-BN/SiCw/MVQ composites were prepared by internal mixing and two roll mixing, using 1-dimensional (1D) silicon carbide whiskers (SiCw) and 2-dimensional (2D) hexagonal boron nitride flakes (h-BN) as fillers, and methyl vinyl silicone rubber (MVQ) as polymer matrix. Surface modification of 1?D SiCw and 2?D h-BN was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and contact angle analysis. Morphology, thermal conductivity and dielectric constant of h-BN/MVQ and h-BN/SiCw/MVQ were studied. The results indicated that surface modified h-BN and SiCw could be uniformly distributed in MVQ matrix. At the same volume filler loading, thermal conductivity of h-BN/SiCw/MVQ ternary composite was higher than that of h-BN/MVQ binary composite. When part of 2?D h-BN was instead of 1?D SiCw, there was synergistically enhanced effect between 1?D SiCw and 2?D h-BN for thermal conductivity. When volume ratio of h-BN/SiCw was 8/2, thermal conductivity of h-BN/SiCw/MVQ was higher than that of other ratio. Thermal conductivity of h-BN/SiCw/MVQ composite with different volume ratio was linearly fit with Agari’ model.     

硅烷偶联剂对溶胶凝胶法纳米二氧化硅复合材料制备及应用的影响

研究了在溶胶-凝胶法原位制备纳米二氧化硅复合材料过程中硅烷偶联剂与纳米二氧化硅间的作用机理,硅烷偶联剂量的变化对机理的影响以及对在环氧树脂清漆中应用性能的影响。结果表明:溶胶凝胶法纳米二氧化硅复合材料的形成机理是纳米二氧化硅表面的物理吸附水和硅羟基被硅烷偶联剂的有机部分所代替,生成分散均匀的纳米复合材料。当硅烷偶联剂的用量适当时该复合材料在环氧树脂清漆中具有良好的应用性能,表现出纳米材料特有的既增强又增韧特性,有很好的应用前景。      

EPDM/POSS复合材料的阻燃性能

以自行合成的无机-有机杂化材料——笼形八苯基硅倍半氧烷(OPS)与三元乙丙橡胶(EPDM)、硫化剂制成新型复合材料,测定了材料的力学性能和氧指数(LOI)、UL-94阻燃性能,并利用热重分析仪考察了材料的热稳定性,利用锥型量热仪测试了材料的热释放速率等多种燃烧参数。结果表明,OPS复合的EPDM与纯EPDM相比,氧指数有所提高,释热速率降低,热稳定性提高,力学性能得到明显的改善。20份OPS的加入可以使拉伸强度增加一倍,初始热分解温度提高19℃,氧指数提高18.5%,热释放速率降低18.3%。     

废胶粉的表面处理及在天然橡胶中的应用

采用硅烷偶联剂KH550对废胶粉进行表面处理,并将处理后的废胶粉与天然橡胶复合制备WRP/NR复合材料。借助L16(45)正交试验及单因素试验,探讨了废胶粉目数、废胶粉用量、硅烷偶联剂KH550用量对复合材料力学性能的影响;对处理后的废胶粉表面和橡胶拉伸试样断裂面进行了扫描电镜(SEM)观察;并通过热重分析研究了天然橡胶和复合材料的热降解性能。结果表明:当废胶粉目数为80目,废胶粉用量为10%,硅烷偶联剂KH550用量为1.5%时,复合材料的力学性能最优,拉伸强度为27.89MPa。SEM结果表明废胶粉表面粗糙度增大,比表面积增大,与NR基体的相容性得到了提高。而热重分析表明改性废胶粉的加入对天然橡胶的热稳定性能影响不大。     

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。     

硅酸盐纳米纤维增强橡胶复合材料的结构与性能

利用天然针状硅酸盐——凹凸棒石(AT)的结构特点, 采用机械共混法并结合原位改性技术制备了一系列硅酸盐纳米纤维/橡胶复合材料, 研究了复合材料的结构与性能, 分析了针状硅酸盐良好增强效果的内在机制。借助硅烷偶联剂的原位改性和混合过程中的机械剪切力, AT微米聚集体被解离成长径比为10~30的纳米纤维分散在橡胶基体中, 纳米复合材料表现出短纤维/橡胶复合材料(SFRC)的应力-应变特性和明显的力学性能各向异性。而且, AT/橡胶纳米复合材料具有优良的高温模量和加工性能。AT的优良的增强效果来源于AT的纳米分散和良好的纤维-橡胶界面结合。      

Preparation and properties of natural nanocomposites based on natural rubber and naturally occurring halloysite nanotubes

A ‘green’ composite based on natural halloysite nanotubes (HNTs) and natural rubber (NR) was prepared by mechanical mixing. A silane coupling agent, bis (triethoxysilylpropyl)-tetrasulphide, was utilized to enhance the properties of these composites. It was observed that the reinforcing activity of HNTs was superior to commercial silica coupled with the same amount of silane coupling agent. Moreover the on-set thermal degradation decomposition temperature was improved by ∼64 °C with the addition of 10 parts HNTs per hundred of rubber. Transmission electron microscopic images confirmed the good dispersion of the HNTs in the rubber matrix, whereas X-ray diffraction studies showed a little change in interlayer spacing between the two silicate layers of HNTs.     

表面改性处理对气相生长碳纤维的微观结构影响

为了使气相生长碳纤维(VGCF)能更好地作为高分子基体的增强材料,采用双氧水和硝酸(H₂O₂和HNO₃)二步处理法、硅烷偶联剂处理法及H₂O₂和HNO₃处理后再用硅烷偶联剂处理的联用改性法分别对VGCF进行表面改性处理,研究表面改性对VGCF微观结构的影响。利用AFM、FTIR、TG和XRD比较分析了改性处理对VGCF的表面微观结构、官能团、热稳定性和晶格等的影响。结果表明：3种处理方法对VGCF晶格无明显影响;H₂O₂和HNO₃二步处理法能在纤维表面接枝羧基等含氧基团;硅烷偶联剂处理法能使纤维表面接枝硅氧烷低聚物;H₂O₂和HNO₃处理后再用硅烷偶联剂处理联用改性VGCF,能使其表面接枝上更多的硅氧烷低聚物,有利于提高VGCF与高分子材料的亲和性。     

POSS/EPDM无机-有机杂化材料

以自行合成的笼形八乙烯基硅倍半氧烷(OVP)与三元乙丙橡胶(EPDM)及硫化剂等通过双辊混炼机制备笼形低聚硅倍半氧烷(POSS)/EPDM纳米杂化材料。测定了POSS/EPDM杂化材料的力学性能和阻燃性能, 并利用热重分析仪及锥形量热仪考察了材料的热稳定性及热释放速率。结果表明: 含OVP的POSS/EPDM纳米杂化材料与纯EPDM相比, 氧指数(LOI)和热稳定性明显提高, 热释放速率显著降低。仅加入0.88%的OVP即可将LOI提高11.8%, 起始热分解温度提高51℃, 残炭量为纯EPDM的1.58倍, 热释放速率降低25.8%, 可见OVP在提高EPDM综合性能方面有较高应用价值。