橡胶减震材料研究进展

控制振动、降低噪音,已成为当今社会急需解决的问题。文中对橡胶减震材料最近的研究动态作了概述,内容涉及橡胶阻尼减震机理和阻尼减震性能的影响因素。影响橡胶阻尼性能的最主要因素是橡胶的分子结构,其次为填充体系、硫化体系、增塑体系等。文中介绍了阻尼橡胶的改性方法,包括共混、互穿网络技术和填充填料等方法,并指出减震橡胶材料今后的研究方向。     

丁腈橡胶/酚醛树脂/受阻酚AO60三元阻尼橡胶的结构与性能

在丁腈橡胶(NBR)中添加酚醛(PR)和受阻酚AO60,制备NBR/PR/A060三元共混橡胶.采用扫描电子显微镜表征了NBR/PR/AO60三元共混橡胶的结构,并研究了其阻尼性能和力学性能.结果表明,在共混橡胶体系中添加少量的AO60,可保持较好的相容性,提高其力学性能;但添加质量超过30份,则导致宏观的相分离和AO60的自聚,力学性能降低.在动态力学性能的温度谱中均呈现双峰特征.与NBR/PR硫化橡胶相比,添加了AO60的共混橡胶具有更大的阻尼耗散能量和更宽的温域,是一种具有应用前景的高阻尼材料.     

含羟基小分子改性剂对阻尼材料性能的影响研究

以分子中含有羟基的特殊有机小分子为改性剂形成分子内或分子间的氢键,利用氢键的断裂和重组吸收能量来提高传统橡胶阻尼材料的阻尼性能。研究了有机小分子种类、用量等对阻尼功能材料的力学、动态力学等各项性能的影响。研究表明,小分子改性剂在使阻尼材料确保其基本力学性能的前提下,能够提高其阻尼峰值并拓宽阻尼材料的玻璃化转变温度区间。     

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。     

含超支化受阻酚的高阻尼性能橡胶的制备

设计合成了一种新型的超支化结构的受阻酚,利用IR对其进行了表征.将这种受阻酚作为助剂加入丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶体系中经硫化制备出硫化橡胶,动态力学性能研究发现,这种橡胶具有较好的阻尼性能.而且与小分子受阻酚相比,这种大分子受阻酚在橡胶材料中不迁移,能满足长期储存和使用的需要.     

工程用高性能溴化丁基/丁腈基阻尼材料的制备与性能

选择了溴化丁基橡胶(BIIR)与丁腈橡胶(NBR)共混改性来制备一种宏观均相、微观相分离的共混阻尼材料.制备出了在全部共混比范围内,力学性能均满足工程应用(拉伸强度≥12 M Pa,断裂伸长率≥500％)的橡胶阻尼材料,其中当BIIR/NBR共混比为80/20时,有效阻尼温域为-50到60℃.同时,在上述力学性能的约束下,研究了交联反应程度以及C5石油树脂的用量对阻尼因子的影响.随着硫磺用量从0.1份增加至3份,NBR富集相阻尼因子峰值对应的温度从10℃逐渐升高到60℃;在拉伸强度基本不变条件下,C5石油树脂能够拓宽有效阻尼(tanδ≥0.3)温域≥80℃.     

石墨烯/橡胶导电纳米复合材料的研究进展

介绍了石墨烯/橡胶纳米复合材料的导电机理,综述了石墨烯及其衍生物、石墨烯的处理改性、与其他材料共混以及纳米导电复合材料的制备,论述了加工方法、硫化工艺以及温度、压力、频率、介质等因素对石墨烯/橡胶纳米复合材料导电性能的影响,并指出多组分橡胶/石墨烯复合体系及其"双逾渗"行为等都将是未来导电石墨烯/橡胶研究的重点。     

4种丙烯酸酯橡胶的性能比较

丙烯酸酯橡胶(ACM)是一种饱和主链结构的特种合成橡胶,由于结构中丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等结构单元组成差异,导致不同型号的橡胶性能有所不同.本文对4种丙烯酸酯橡胶的物理性能进行了比较,为丙烯酸酯橡胶的合理选用提供了依据.     

有机极性小分子/ACM复合体系氢键结构和阻尼性能分子动力学模拟

采用分子动力学模拟对受阻酚AO-70/丙烯酸酯橡胶(ACM)和受阻胺GW-622/ACM体系的氢键结构和阻尼性能进行研究.AO-70与ACM的溶解度参数更接近,AO-70/ACM体系更稳定,其相容性优于GW-622/ACM体系.径向分布函数和氢键分析表明有机极性小分子/ACM复合体系中均存在分子间和分子内氢键,随AO-...     

退火对聚乳酸/丙烯酸酯橡胶共混物结晶行为的影响

以丙烯酸酯橡胶(ACM)和聚乳酸(PLA)为基体制备共混体系,研究了不同配比的共混物在结晶和非晶状态下力学性能的差异,以及不同的PLA/ACM配比、退火温度和退火时间对共混物结晶行为的影响。结果表明,在淬火和退火条件下,ACM的加入都会使PLA/ACM共混体系的拉伸强度下降,断裂伸长率上升,但退火条件下,共混物的结晶减弱了ACM对共混物力学性能的影响。ACM含量低时促进共混物中PLA的结晶。纯PLA在退火温度为110℃、退火时间为15 min时,形成稳定的α晶型,ACM的加入,使PLA产生α'晶型。随着退火时间的延长和退火温度的升高,共混物的结晶度提高,且升高退火温度对结晶度的影响更明显。     

Mica-EVA-AR弹性体复合材料动态力学性能

将乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、 丙烯酸酯弹性体(AR)和云母(Mica)熔融共混制备了一系列复合材料。动态力学分析发现, EVA与AR共混后, tanδ在5℃附近出现了新峰; 在EVA-AR(80/20)中加入聚合级空间受阻酚MPDI(4-甲基-苯酚与二环戊二烯和异丁烯的反应产物), tanδ峰值逐渐增大, 且峰位置逐渐向高温方向偏移。云母的加入使EVA-AR-MPDI共混物的tanδ峰位置明显向高温方向偏移, 而且峰宽拓宽明显。随着云母含量的增加, 高温区tanδ数值逐步变大, 损耗模量E″大幅度提高, 当云母含量为58.8wt%时E″峰值由未加云母时的79MPa增加至280MPa, 并且E″峰位置向高温偏移。氢键红外光谱和扫描电镜分析结果表明, 复合材料阻尼性能有所提高。      

Effects of small molecular additives on the damping performance of CPE/ZKF/EBP three-component hybrids

The damping performance of CPE/ZKF/EBP three-component hybrid consisting of two kinds of functional organic additives 2, 2′-methylene-bis-(4-methyl-6-cyclohexylphenol) (ZKF) and 2, 2′-methylene-bis-(6-tert-butyl-4-ethyl-phenol) (EBP) have been investigated by dynamic mechanical analysis (DMA). The DMA results show that a part of EBP molecules act as a bulk side group of the CPE chain in the hybrids by intermolecular hydrogen bond interaction between EBP and CPE chain, and there is a synergistic effect between ZKF and EBP on the damping properties of the three-component hybrids. When adding a small quantity of EBP into CPE/ZKF two-component system, not only the loss peak intensity of the CPE/ZKF/EBP hybrids can be further improved, but also its loss peak position can be lowered to a required temperature region. For further studying, it is found that the damping properties of the CPE/ZKF/EBP three-component hybrids mainly depend on the weight ratio of ZKF/CPE and the EBP molecules play a great role in adjusting its loss peak position. These may imply that the CPE/ZKF/EBP three-component system is more efficient in damping performance in comparison with the CPE/ZKF two-component system.     

EVM/EPDM共混物的阻尼性能

选用双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)作为硫化剂,采用动态力学性能(DMA)测试对乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)和三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的阻尼性能进行了研究.结果表明,不同配比的EVM700和EPDM4640共混时,出现有"谷底"的双阻尼因子峰,不能有效拓宽阻尼温域;丙烯酸锌可以使共混物的阻尼因子峰增高和拓宽;...     

氢化羧基丁腈橡胶/AO-2246复合材料阻尼性能研究

以氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)为基体,加入极性有机小分子2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)进行改性,制取了HXNBR/AO-2246复合材料,对其阻尼性能进行研究。结果表明,AO-2246质量分数在40%以内时,随其用量的增加HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能逐渐提高,在40%时状态最佳,此时损耗因子(tanδ)峰值为2.21,对应玻璃化转变温度(T_g)为24.9℃,tanδ>0.3的有效阻尼温域为32.6℃。HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能的提高是基于HXNBR中氰基(—CN)和羧基中的C=O与AO-2246中的羟基(—OH)形成了氢键网络作用,以及AO-2246较大侧基所带来的位阻效应。同时,随着AO-2246用量逐渐增加,小分子达到饱和并开始自聚结晶,材料出现两相结构,在AO-2246质量分数为50%时,过多的小分子使得材料阻尼性能下降,但对应Tg继续往高温方向移动。     

Damping performance of polymer blend/organic filler hybrid materials with selective compatibility

An organic hybrid system consisting of poly(ethyl acrylate) (AR), chlorinated polythylene (CPE), and N,N-dicyclohxyl-2-benzothiazolysulfenamide (DBS) was prepared as a new type of damping material. From the DSC measurements, DBS was supposed to be compatible with CPE and incompatible with AR in an organic hybrid system. Temperature dependence of loss tangent (tanδ) for the above AR/CPE/DBS hybrids showed double peaks at a temperatures of glass transition region (T_g). When a component of a weight fraction (wt.%) of AR/CPE/DBS was 37.5:12.5:50, the T_g difference (ΔT) was increased. The damping property of this system characterized by a tanδ peak area (TA) was 62.0, which is more improved than those of single component: 54.8 for only AR, 38.9 for only CPE, respectively. The three-component organic hybrids showed a selective compatibility with CPE and DBS, where we observed a high damping performance in a wide temperature range.     

PIB/PVC共混体系阻尼特性的研究

研究了PIB和PVC共混比例及工艺条件等对共混胶料的动、静态力学性能的影响。结果表明 ,共混物呈现出 2个阻尼峰 ,并且 2个阻尼峰之间的阻尼值有所提高 ,是一种具有良好阻尼性能的材料。     

热处理对喷射共沉积SiCP/6061Al复合材料内耗峰的影响

采用喷射共沉积方法制备了SiC_P/6061Al复合材料,研究了五种热处理工艺对其阻尼性能和内耗峰的影响。结果表明:各种热处理状态试样,在150~200℃范围内均出现温度内耗峰,且随频率增加该峰峰位向高温移动,峰高增加。通过Arrhenius方程测得内耗峰的激活能均高于1eV;另外,不同的淬火处理对该内耗峰有明显影响,当淬火冷却速度高于水淬时,随冷却速度的加大,内耗峰峰位向高温移动。     

黏弹阻尼层共固化复合材料不同温度下的阻尼性能

采用共固化工艺制备了以丁腈橡胶为黏弹性阻尼层的复合材料 , 应用动态机械分析仪(DMA)测定了该材料损耗因子的温度谱 , 并对不同温度环境下该材料的阻尼性能和阻尼机制进行了分析。结果表明 : 当温度处于阻尼层玻璃态和高弹态区时 , 共固化复合材料损耗因子较小且随温度变化不大 ; 当温度处于阻尼层黏流态区时 ,共固化复合材料的损耗因子迅速增加到最大值后变小 , 最大损耗因子为 19. 2 % , 约为未插入黏弹阻尼层复合材料的 13倍; 共固化过程中阻尼层损耗因子的减小 , 使共固化复合材料的阻尼性能降低 , 并在阻尼层的黏流态区其损耗因子明显小于预报结果 ; 界面阻尼的影响提高了共固化复合材料的阻尼性能 , 并在阻尼层的玻璃态区其损耗因子大于预报结果。      

EVM基共混物的阻尼性能

选用双叔基过氧化异丙基苯(BIPB)作为硫化剂,采用动态粘弹谱仪(DMA)对乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)/乙丙胶(EPDM)和EVM/丁腈胶(NBR)两种共混体系的阻尼性能进行了研究.考察了聚氯乙烯(PVC)、N-环己基-2-苯井噻唑次磺(CZ)以及过氧化二异丙苯(DCP)对EVM基共混物阻尼性能的影响.实验结果表明...     

Percolation threshold and morphology of composites of conducting carbon black/polypropylene/EVA

Conducting carbon black (CB), one of the intrinsic semi-conductors, was added into matrix polypropylene (PP) to prepare conducting composites by means of the melt processing method. Another component EVA was mixed into the composites in order to lower the percolation threshold. The percolation threshold of the ternary CB/PP/EVA composites was merely 3.8 vol%, while it was up to 7.8 vol% for the binary CB/PP composites without EVA. The conductivity of the ternary CB/PP/EVA composites was up to 10^–2 S/cm when the CB percentage was 5 vol%, while that of the binary CB/PP was lower than 10^–2 S/cm when the CB percentage was up to 10 vol%. DSC thermograms of the CB/PP/EVA composites showed that the melting peak shifted to low temperature with increasing CB content. The addition of CB and EVA resulted in the decrease of the crystallinity of PP in the ternary composites. The mechanical properties are also discussed. SEM and TEM were employed to study the morphology of the blend system. The results indicated that CB existed in the form of aggregations in the blend system. The smallest unit that formed a percolation network was grape-like aggregates with some small branches, which consisted of some CB particles, rather than the individual particles. This distribution was very valuable for forming conducting paths and for lowering the percolation value.