芳纶浆粕增强丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能

利用开炼机制备了丁腈橡胶(NBR)/芳纶浆粕(PPTA-pulp)复合材料。研究了在干摩擦和水润滑条件下,纤维含量、摩擦时间以及载荷对NBR/PPTA-pulp复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了磨损机理。结果表明,芳纶浆粕的加入能够很好地改善复合材料的力学性能和摩擦磨损性能,在相同条件下,当纤维质量分数为20%时,复合材料的综合性能最佳;在干摩擦条件下,随着摩擦时间延长,复合材料的摩擦系数下降,磨耗量增大;随着载荷增加,摩擦系数和磨耗量增大;水润滑条件下,复合材料的摩擦系数和磨耗量较干摩擦大幅度降低且比较稳定,时间和载荷对其影响很小;干摩擦时,复合材料的磨损机理主要为磨粒磨损和疲劳磨损;水润滑时,主要为轻微磨粒磨损。     

浆粕增强丁腈橡胶复合材料的力学及摩擦学性能

以杂乱取向方式填充丁腈橡胶(NBR),分别制备出丁腈橡胶/芳纶浆粕(PPTA-pulp)和丁腈橡胶/腈纶浆粕(PAN-pulp)复合材料,并研究了两种浆粕的用量对其复合材料力学及摩擦学性能的影响。结果表明,随着浆粕用量的增加,两种复合材料的力学性能均得到了一定程度的改善,且PPTApulp的增强效果优于PAN-pulp; 当浆粕质量分数达到10%时,两种复合材料均可获得较好的摩擦磨损性能,20%时复合材料的磨耗量最小; 两种浆粕的加入均能提高复合材料的耐溶胀性能,且填充PPTApulp的效果较好; PPTA-pulp与橡胶基质的界面结合力比PAN-pulp强。     

芳纶纳米纤维对丁腈橡胶胶料性能的影响

以芳纶纳米纤维（ANFs）和丁腈胶乳为原料制备ANFs预分散体,将其加入到丁腈橡胶（NBR）中制备ANFs/NBR复合材料（NBR胶料）,探究ANFs用量对NBR胶料性能的影响。结果表明：ANFs用量为4份时,NBR混炼胶的加工安全性能最好,NBR硫化胶的交联密度最大、100%定伸应力、300%定伸应力和撕裂强度最大,耐油性能最好,tanδ峰值最小;随着ANFs用量的增大,NBR混炼胶和硫化胶的Payne效应逐渐增强,在温度为20～100 ℃时NBR硫化胶的储能模量逐渐增大。     

芳纶浆粕纤维在橡胶制品中的应用

随着欧美等地区开展禁止使用石棉的环境保护运动，芳轮浆粕纤维得到了迅速发展，它在橡胶制品领域中也得到了广泛应用，如在胶管、动力传送带、运输带、胶鞋鞋底等方面。与此同时，芳纶浆粕纤维在橡胶制品中的分散技术也得到了发展。可以预言，随着浆粕在橡胶料中分散性问题的解决，必将为橡胶制品领域工作者提供广阔的设计空间。     

一种芳纶浆粕复合材料的制备及其性能研究

通过简单溶剂体系直接缩聚制备了一种芳纶浆粕,其比浓对数黏度为4.42～6.58 dL/g,芳纶浆粕的原纤沿轴向襞裂出许多分支,表面非常粗糙。对石棉、自制Kevlar浆粕、Twaron浆粕及自制的芳纶浆粕增强的酚醛树脂复合材料的热稳定性、力学性能及摩擦性能进行了研究。结果表明:芳纶浆粕在氮气中的热稳定性比空气中稍好且分解速率相对较慢,与Kevlar浆粕在氮气中和空气中的热失重规律一致,芳纶浆粕酚醛树脂复合材料的力学性能优异;与传统纺丝切割法制备的K、T增强的摩擦材料相比,利用简单溶剂体系直接缩聚方法制备的芳纶浆粕增强材料的摩擦系数略低,但高于石棉增强材料的摩擦系数;对比磨损率,自制Kevlar浆粕、Twaron浆粕及自制的芳纶浆粕增强材料均较低,且随着温度的升高,这3种芳纶浆粕增强材料磨损率均呈下降趋势,其磨损性能优于石棉增强的酚醛树脂复合材料,自制芳纶浆粕热稳定性,力学性能及摩擦性能优异,完全可以替代石棉作为增强材料。     

芳纶浆粕网络对聚丙烯性能的影响

利用双螺杆挤出机制备了聚丙烯/芳纶浆粕/聚丙烯接枝马来酸酐系列复合材料,采用偏光显微镜和扫描电镜研究了芳纶浆粕在聚丙烯基体中的分散情况,采用动态热机械分析仪、差示扫描量热仪、万能拉伸试验机、维卡软化点测定仪研究了芳纶浆粕用量对聚丙烯复合材料性能的影响。结果表明:芳纶浆粕在聚丙烯基体中形成柔性填料网络,促进聚丙烯异相成核结晶,而且随着芳纶浆粕含量的增加,材料的刚性、强度和韧性以及耐热性能有上升的趋势,但损耗因子有减小的趋势。     

新型芳纶浆粕短纤维补强CR复合材料结构与性能的研究

采用芳纶浆粕预处理方法专利技术对芳纶浆粕超细短纤维表面进行改性处理，制备在橡胶基质中纤维分散性良好的芳纶浆粕预分散体。通过对未处理芳纶浆粕和芳纶浆粕预分散体补强CR复合材料宏观性能和微观结构形态关系的对比研究，证实该专利技术的可行性，同时探讨了纤维状硅酸盐作为填料对芳纶浆粕纤维和芳纶短纤维补强CR复合材料物理性能的影响。     

比较芳纶短纤维和芳纶浆粕对绝热材料性能的影响

比较了芳纶短纤维粕(PPTA short-fiber)/三元乙丙橡胶(EPDM)和芳纶浆粕(PPTA pulp)/三元乙丙橡胶的分散性、耐烧蚀性能与力学性能。结果表明,芳纶浆粕比芳纶短纤维在EPDM橡胶中有更好的分散性,芳纶浆粕的拉伸强度和扯断伸长率均优于PPTA short-fiber/EPDM,同时可以得到更高的填充量。芳纶浆粕的最优含量为12.0%,PPTA pulp/EPDM橡胶线烧蚀率为0.064 mm/s,拉伸强度为3.0 MPa,扯断伸长率为210%,具有优异的耐烧蚀性能和力学性能,可以代替芳纶短纤维作为高性能绝热材料而广泛应用。     

对位芳纶结构对其浆粕性能的影响

采用黏度法、X射线衍射法、光学显微镜及扫描电镜、差示扫描量热等手段对对位芳纶短纤维的分子结构、相对分子质量(MW)、聚集态结构、表面形貌结构和热性能进行了研究;采用槽式打浆机对对位芳纶进行打浆制得对位芳纶浆粕,探讨对位芳纶的结构对其浆粕化工艺及浆粕性能的影响。结果表明:对于特性黏数为1.80~3.97 dL/g的对位芳纶,其MW为(1.29~2.72)×104,结晶度为46.51%~57.10%,最大失重率为37.74%~46.90%;对位芳纶表面光滑,纤维呈刚性伸直状,MW大的芳纶,其纤维表面分丝帚化;MW和结晶度是影响对位芳纶强度、浆粕化工艺以及浆粕性能的重要因素,在制备对位芳纶浆粕时,应选择MW大于2×104,作用力大于纤维内部的次价力而小于主价力,在保证纤维长度的情况下,作用力越大,分丝帚化效果越好。     

芳纶浆粕增强橡胶密封垫材料的研究

以丁腈橡胶（NBR）为基材,芳纶浆粕（PPTA）和白炭黑为增强材料制备了NBR/PPTA复合材料,研究了PPTA和白炭黑用量以及硫化条件对复合材料性能的影响。结果表明,PPTA可与NBR形成良好的填料/橡胶界面作用;复合材料在平行和垂直纤维方向具有明显的各向异性;在PPTA/白炭黑配比一定和适宜硫化条件下,复合材料具有优异的综合性能。     

增塑剂对丁腈橡胶胶料性能的影响

研究增塑剂种类和用量对丁腈橡胶胶料性能的影响。结果表明:在填充不同类型增塑剂的胶料中,填充增塑剂DOS的胶料的排胶温度最低,门尼粘度最小,填料分散性最好,硫化速度最慢,拉断伸长率和压缩永久变形最大;填充增塑剂DOP的胶料的应力松弛最快,硫化特性较好;填充增塑剂TP-95和PPA2500的胶料的排胶温度较高,应力松弛较慢,硬度和回弹值较大。随着增塑剂DOP用量的增大,胶料的密炼能量消耗减小,排胶温度降低,门尼粘度减小,应力松弛加快,硫化速度变慢,拉断伸长率和回弹值增大,耐低温性能和阻尼性能提高。     

新型增塑剂DINCH对丁腈橡胶性能的影响

研究新型增塑剂DINCH对丁腈橡胶(NBR)性能的影响,并与几种常用增塑剂进行对比。结果表明,在过氧化物和硫黄硫化体系下,加入增塑剂DINCH的NBR硫化胶具有较好的强伸性能和较低的压缩永久变形,其耐寒性能介于增塑剂DBP或DOP和增塑剂DBS或DOS硫化胶之间,且耐油性能良好。     

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。     

磁粉并用对磁性丁腈橡胶胶料性能的影响

以铁氧体磁粉和钕铁硼(NdFeB)磁粉为磁性填料制备磁性丁腈橡胶(NBR)胶料,研究两种磁粉单用和并用对胶料性能的影响。结果表明,两种磁粉单用时,采用NdFeB磁粉制备的磁性NBR胶料的磁性能更优异。两种磁粉并用时,随着NdFeB磁粉用量的增大,胶料的硬度增大,拉伸强度和撕裂强度先增大后减小,在铁氧体磁粉/NdFeB磁粉并用比为700/10时达到最大;胶料的剩余磁感应强度和最大磁能积先增大后减小,在铁氧体磁粉/NdFeB磁粉并用比为700/30时最大,分别为0.197 T和7.3 kJ·m^-3。     

硫黄/促进剂用量比对丁腈橡胶胶料性能的影响

研究硫黄/促进剂TBBS用量比(简称硫/促比)对丁腈橡胶胶料性能的影响。结果表明：随着硫/促比的减小,混炼胶的门尼粘度、t₁₀和F_L变化不大,t₉₀先缩短后延长,F_max和F_max-F_L逐渐减小;硫化胶的硬度、定伸应力、拉伸强度和撕裂强度逐渐减小,拉断伸长率和回弹值逐渐增大;硫/促比对混炼胶的频率扫描和应变扫描结果影响不大,硫化胶的储能模量随着硫/促比的增大而增大,损耗因子随着硫/促比的增大而减小。     

芳纶浆粕/ART并用对HNBR性能的影响

研究了芳纶浆粕纤维/ART(丙烯酸盐增强型氢化丁腈橡胶)并用对HNBR硫化特性、力学性能、热老化性能以及动态力学性能等的影响。结果表明,芳纶浆粕纤维和ART都能显著提高胶料的交联程度和定伸应力。加入ART会缩短胶料的焦烧时间和正硫化时间;ART/芳纶浆粕并用比为30/4时,硫化胶综合力学性能达到最优;ART/芳纶浆粕纤维并用能显著降低耐3#标准油时的体积变化率和质量变化率;相同应变条件下,ART用量增大,硫化胶弹性模量和损耗因子变低。     

相容剂对NBR/PP共混型热塑性弹性体性能的影响

考察了普通氯化聚乙烯（ＣＰＥ）、高氯化ＣＰＥ、马来酸酐接枝聚丙烯及复合氯化聚丙烯（ＣＰＰ）等相容剂对ＮＢＲ／ＰＰ共混体系性能的影响。试验结果表明，复合ＣＰＰ是ＮＢＲ／ＰＰ共混体系的理想相容剂，其最佳用量为６份；以此为相容剂的ＮＢＲ／ＰＰ共混体系具有优良的热塑性，ＮＢＲ／ＰＰ共混型热塑性弹性体可采用热塑性塑料通用的加工方法进行加工。     

混炼工艺对丁腈橡胶改性白炭黑填充溶聚丁苯橡胶性能的影响

研究3种混炼工艺对丁腈橡胶(NBR)改性白炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)性能的影响。结果表明:无论采用哪种混炼工艺,以NBR1846或NBR3305改性白炭黑填充SSBR胶料的t90缩短,硫化速率加快,硫化胶的抗湿滑性能提高,滚动阻力降低;当采用先混炼NBR和白炭黑、再加SSBR的工艺时,NBR3305改性白炭黑填充SSBR硫化胶的动态力学性能最好。