轮胎动态臭氧老化性能的研究

将充有一定压力的轮胎放置于一定臭氧浓度的实验箱环境下,连续转动并施加一定的负荷,模拟在道路上行驶的实际情况下的臭氧加速老化试验。通过设定不同的臭氧浓度臭氧体积分数,施加不同的负荷等条件,观察轮胎表面的龟裂情况,由此来判断轮胎耐臭氧老化的能力。研究了臭氧体积分数、轮胎负荷、轮胎转速3个参数的变化对轮胎龟裂程度的影响,结果表明:臭氧浓度越高,轮胎的臭氧老化龟裂程度越严重,胎肩表现的尤其明显;轮胎施加60%额定负荷时,轮胎的胎肩和胎圈臭氧老化龟裂程度最严重;轮胎转速对轮胎臭氧老化龟裂程度的影响并不显著。     

防护蜡和微晶蜡对工程轮胎胎冠胶臭氧老化性能的影响

橡胶在大气中老化变质,臭氧的作用是一个很重要的原因.在研究防护蜡和微晶蜡对工程轮胎胎冠胶老化性能影响的基础上,对工程轮胎胎冠胶进行了基本性能、磨耗性能、力学性能和老化性能等试验.结果表明:不同的物理防护体系对胶料的硫化速度和物理机械性能影响差别不大;对胶料防臭氧老化性能影响差别较大.试验得出:防护蜡对防臭氧老化性能效果较差,而微晶蜡防臭氧老化性能效果较好.     

石墨烯对车辆轮胎胎面的力学性能及抗滑性能影响研究

石墨烯与橡胶复合强化是近年来研究热点问题,为了进一步提高车辆轮胎的力学性能、耐磨性能及冰路面抗滑性能,将石墨烯作为车辆轮胎胎面增强体材料,进行了石墨烯增强车辆轮胎胎面配方及制备工艺设计,对石墨烯不同含量下的胎面拉伸强度、撕裂强度、100%定伸应力、300%定伸应力、耐磨指数等物理机械力学性能进行了测试,并对石墨烯强化后的车辆轮胎进行了冰路面抗滑性能实车试验,获得了不同质量分数下的石墨烯增强材料对车辆轮胎胎面的性能影响规律,并应用分子链滑动理论对石墨烯强化车辆轮胎胎面橡胶机理进行了分析。测试及分析结果表明:当石墨烯质量分数约为7%左右,对车辆轮胎胎面橡胶的性能强化效果较为理想,其主要物理机械力学性能指标良好,车辆轮胎的耐磨性能和抗滑性能得到了较大提高。     

不同介质中三元乙丙橡胶的人工加速老化研究

在不同环境介质和温度下,对三元乙丙橡胶(EPDM)进行了人工加速老化实验,分析了老化前后的橡胶试样的宏观力学性能.研究发现,橡胶在不同介质中经过不同温度和不同时间的老化后,硬度值和拉伸强度都发生了明显的变化,尤其在去离子水介质中老化速度最快,力学性能降低程度最严重.     

热老化条件下公路桥梁板式氯丁橡胶支座受压试验

公路桥梁橡胶支座比建筑橡胶支座更容易受到气候的影响。为了研究公路桥梁板式氯丁橡胶支座在热老化条件下的各项力学性能指标变化,将氯丁橡胶支座在高温试验箱中进行热老化处理20、40、60、80d,并采用压力试验机对其进行轴心受压试验。研究热老化对氯丁橡胶支座的承载力、极限抗压强度、竖向刚度、抗压弹性模量的影响。试验结果表明,在热老化条件下,氯丁橡胶支座更易发生脆性破坏,弹性阶段缩短,发生钢板外露、裂缝、层状破坏等现象更严重;承载力、极限抗压强度、竖向刚度、抗压弹性模量随热老化程度的加深而逐渐降低;采用最小二乘法对50年抗压强度及抗压弹性模量进行分析,衰减函数和衰减曲线基本符合幂函数变化规律。     

大型高频臭氧发生器的冷却特性分析

对臭氧产量为1kg／h的高频臭氧发生器的冷却系统进行分析，探讨冷却条件对臭氧浓度、电耗的影响．通过试验，得到了工作气体进口温度、冷却水进口温度、冷却油进口温度与臭氧浓度和电耗间的关系曲线．试验结果表明，工作气体进口温度、冷却水进口温度和冷却油进口温度对臭氧浓度和电耗有显著影响．     

一种基于OMI数据的中国区域对流层O3的反演方法

近年来, 臭氧成为我国各大城市大气的首要污染物, 因此对流层臭氧产品对于监测近地面臭氧浓度十分重要, 然而现有的对流层臭氧产品不能满足高空间分辨率、高时间分辨率的监测要求.利用时空拟合法对臭氧监测仪(OMI)臭氧总量数据进行修复, 再根据对流层臭氧残差法反演中国区域的对流层臭氧总量数据, 其结果表明: 从定性的角度考虑, 时空拟合法具有更好的修复效果, 从定量的角度考虑, 时空拟合法相对于克里金插值法和反距离加权法的RMSE、MAE均较小.利用对流层臭氧残差法得到的对流层臭氧廓线数据与OMI/MLS的官方臭氧产品有着较高的相关性, 其相关系数R最高为0.82.     

无卤阻燃橡胶的研制

研究无卤阻燃橡胶,其配方是在丁腈橡胶中添加氢氧化镁和氢氧化铝,使橡胶不失其力学性能,又具有一定的阻燃功能.实验结果表明,老化前,当氢氧化镁和氢氧化铝为40份时,力学性能最好.随氢氧化镁和氢氧化铝份数的增加,试样的力学性能逐渐减小.老化后,随氢氧化镁和氢氧化铝份数的增加,试样的力学性能逐渐减小.当填料的用量为70份时,阻燃性能最好.同样质量条件下氢氧化镁的O I（氧指数）大于氢氧化铝,表示氢氧化镁的阻燃性比氢氧化铝的阻燃性好.     

橡胶混凝土受压破坏机理的余能基面力元分析

建立橡胶混凝土二维混合随机骨料模型，基于余能原理基面力元法对橡胶混凝土的细观力学性能进行分析，获得了应力-应变曲线图、破坏过程图和最大主应力、应变云图，模拟了橡胶混凝土破坏过程，分析了橡胶混凝土受压破坏机理，并探究了橡胶颗粒的不同粒径及掺量对橡胶混凝土抗压强度的影响。结果表明，抗压强度随着橡胶掺量的提高，明显降低。相同掺量下，采用大粒径的橡胶颗粒可以使抗压强度略有提高。破坏最开始发生于橡胶颗粒较为密集区域，故而在配置橡胶混凝土时应尽量将橡胶颗粒分散均匀。该模型为分析并预测橡胶混凝土的细观力学性能提供了新方法。     

污泥臭氧破解及影响因素程度分析

利用臭氧对污泥进行氧化破解实验,考察溶解性化学需氧量(SCOD)的溶出量(△SCOD)与臭氧浓度和作用时间的关系.结果表明:△SCOD随臭氧作用时间、臭氧浓度的增加而增加,在臭氧浓度为40.25 mg·L-1时,SCOD从开初的7.0mg·L-1增加至306.7 mg·L-1,大约增加了43倍;且在一定臭氧浓度下,△SCOD随作用时间延长呈线性增长趋势.以臭氧浓度(Q)和作用时间(t)为自变量,以△SCOD及溶出速率(u)为因变量建立反应动力学方程分别为:ASCOD=e-13.626×Q4.106×t1.276和u=k1×tO.276(t≤30 min,k1=1.276e-13.626×Q4.106).分析表明两因素影响臭氧氧化破解污泥效率的大小顺序为:臭氧浓度>作用时间.     

天然橡胶隔震支座的内部老化特性及预测方法

各种环境因素会使橡胶材料老化,使其更硬更脆,导致橡胶隔震支座无法有效发挥其变形吸能的功能,最终影响隔震结构的安全.由于已经老化的橡胶会阻止氧化进一步向内部深入,因此橡胶隔震支座内部的老化并不均一.本文对常用的天然橡胶(nature rubber,NR)块体进行一系列不同温度下的加速环境老化试验,并对老化后的NR块体进行切片,定量分析了橡胶支座内部不同位置处NR老化的发展情况.结果表明,在支座表面老化最快,而一定深度以内则不会发生老化,在此基础上总结出天然橡胶块体内部的老化规律,建立了老化模型以预测天然橡胶隔震支座的内部老化特性.     

老化-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫隔震性能

为研究废旧叠层轮胎隔震垫(STP)在老化-荷载耦合下的隔震性能,选取几何尺寸为180 mmX180 mmX69 mm的6层STP,将其置于老化温度100 °C、荷载5 MPa的条件下进行77h、154h、231h、308 h的热空气加速老化试验.将完成加速劣化的叠层轮胎隔震垫进行墙下拟静力试验研究,深入分析老化时间、耦合荷载对墙下隔震结构下叠层轮胎隔震垫的滞回曲线、骨架曲线、水平等效刚度、等效阻尼比、残余位移、刚度退化的影响,结合试验中STP的变形、脱胶、钢丝网破坏及其裂缝延展等内、外部破损行为,综合阐明热氧侵蚀环境作用对STP隔震性能的影响规律及其隔震性能失效机理.试验研究结果表明,新型叠层轮胎隔震结构体系具有良好的隔震、限位和复位效果,在建筑结构全寿命周期内STP的力学性能稳定,具有可靠的隔震性能,同时在考虑STP自复位的基础上,建议其安全使用寿命为50年.研究成果以期为新型墙下废旧叠层轮胎隔震结构在高烈度村镇地区的推广应用提供理论基础.     

臭氧接触装置的传质与吸收试验研究

根据对臭氧接触反应装置影响吸收与传质的主要因素进行的试验研究，归纳出不同孔径扩散器气泡直径与空塔气速关系的经验公式，并对进气中臭氧浓度，鼓泡塔的水力停留时间，水深与臭氧中吸收率的关系进行了试验和分析。     

石墨烯增强工程车辆翻新轮胎胎面的性能影响研究

为了有效改善工程车辆翻新轮胎使用中常出现胎面不耐磨、易崩花掉块等失效损坏形式,将石墨烯作为工程翻新轮胎胎面增强体材料,进行了石墨烯增强工程车辆翻新轮胎胎面配方及制备工艺设计,对石墨烯不同含量下的胎面拉伸强度、撕裂强度、100%定伸应力、300%定伸应力、耐磨指数等物理机械性能进行了测试,研究了不同质量分数下的石墨烯增强材料对工程车辆翻新轮胎胎面的性能影响规律,并应用分子链滑动理论对石墨烯增强胎面橡胶机理进行了分析.结果表明:当石墨烯质量分数约为7%左右,对工程翻新轮胎胎面橡胶的增强效果较为理想,其主要物理机械性能指标良好,工程车辆翻新轮胎的耐磨性能和抗崩花掉块性能得到了较大提高.     

紫外老化作用下钢结构涂层受风沙冲蚀性能研究

针对内蒙古地区钢结构建筑及构筑物长期受区域特殊环境（高原强紫外环境、风沙环境）影响这一现状,根据内蒙古中西部地区区域自然环境特征,利用人工加速紫外老化试验箱和模拟风沙环境侵蚀实验系统,对钢结构聚氨酯涂层进行紫外老化试验和老化后风沙冲蚀试验,应用纳米压痕仪及漆膜弹性测试仪分析紫外线辐射对钢结构涂层基本力学性能的影响,同时结合傅里叶变换红外光谱FT-IR和扫描电子显微镜SEM分析钢结构涂层在紫外辐照下的老化行为,对紫外老化作用下钢结构涂层受风沙冲蚀性能进行研究。结果表明：未老化钢结构聚氨酯涂层硬度为16.41MPa,柔韧性为0.5mm,紫外老化导致钢结构涂层硬度及柔韧性明显降低,紫外老化三年后钢结构涂层硬度降低为原来的55.63%;紫外老化作用使钢结构聚氨酯涂层化学键发生断裂,其中C-O和C-N键断裂最终生成氨基自由基,释放出CO2,且涂层出现了明显的裂纹、起皮、皲裂,并出现了老化残渣和白色结晶物质,涂层的粗糙度增加;钢结构涂层受紫外老化作用后,冲蚀率增加,耐冲蚀性能明显降低,低角度冲蚀时钢结构涂层破坏的主要原因是水平方向的微切削作用,高角度冲蚀时钢结构涂层破坏的主要原因是垂直方向的挤压变形作用。紫外老化作用使钢结构涂层最大冲蚀率角度由38°变为30°～35°之间,紫外老化作用导致钢结构涂层最大冲蚀率角度减小。     

冰面上轮胎稳态侧偏刷子模型

为了研究冰面上轮胎的稳态侧偏特性,介绍了胎面橡胶与冰面的摩擦机理。将接触面分为不同的区域分别进行传热分析,建立了橡胶与冰面的摩擦模型。采用高速摩擦试验台得到摩擦系数的试验数据,验证了模型的合理性。利用摩擦模型和轮胎的侧偏特性建立了冰面上轮胎的稳态侧偏刷子模型。研究了冰温、载荷、车速等对轮胎侧向力和回正力矩的影响。试验结果表明:冰面上轮胎的稳态侧偏特性有不同于干燥路面上的特殊规律。     

橡胶改性沥青的老化及再生

选取辽河油田生产的沥青为原料,加入废旧橡胶粉和苯乙烯焦油,在高速剪切机的作用下制备橡胶改性沥青,然后将橡胶改性沥青用旋转薄膜烘箱进行老化试验研究,研究老化时间和橡胶粉的质量分数对沥青软化点、针入度、延度的影响。并将自制老化再生剂添加到老化橡胶改性沥青中,考察再生剂的性能。实验结果表明：胶粉的质量分数为15%时的抗老化性能最好,加入再生剂后的老化橡胶改性沥青可以恢复相关的路用性能,符合国家规定的140#道路沥青标准。     

活性炭负载复合催化剂分解臭氧的研究

用浸渍法制备了活性炭负载的锰铁和锰铜催化剂,并进行了表征,考察了它们对臭氧分解的催化性能及相对湿度、臭氧初始浓度对臭氧催化分解的影响。结果表明,锰铁催化剂远优于锰铜催化剂,每克锰铁催化剂能分解3.43g臭氧;湿度对臭氧催化分解影响很大,相对湿度越高,催化性能越差;当臭氧初始质量浓度不大干1.908mg/L时,活性炭不参与反应,而在臭氧浓度过大时,催化剂中的载体活性炭会与臭氧发生反应,使催化剂总量减少。     

1,2-聚丁二烯橡胶的开发及其在轮胎胎面上的应用

本文介绍了轮胎性能对橡胶的要求,阐述了开发1,2—聚丁二烯橡胶(1,2—PBR)的意义及其主要的性能,并对其与天然橡胶(NR)的共混料在轮胎胎面上应用的可行性作了分析。     

海泡石改性及其对三元乙丙橡胶性能的影响

利用偶联剂改性的海泡石粉体作为补强填料,采用机械共混方法制备出改性海泡石复合三元乙丙橡胶(EPDM).通过改性海泡石补强EPDM复合橡胶的力学性能及热氧老化性能的变化规律,借助傅立叶变换红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)分析,探讨了改性海泡石对EPDM的补强机理.结果表明:改性海泡石能够均匀的分散在EPDM基体中,当偶联剂用量为海泡石质量的6%时,复合橡胶的力学性能最佳,与相同份数未改性海泡石填充的EPDM相比,拉伸强度提高了74.1%;当改性海泡石用量为80 phr时,复合橡胶的老化系数最接近1,说明改性海泡石粉体对EPDM有补强性能,同时能提高其耐老化性能.