疏水性纤维素纳米晶粉末的制备及其与裂解炭黑并用补强天然橡胶

为了降低纤维素纳米晶(CNCs)的极性,提高其与非极性聚合物的相容性,改善其在聚合物基体中的分散性,以油酸(OA)作为改性剂对硫酸酸解纤维素纳米晶(CNC-S)进行表面疏水改性,并经冷冻-干燥处理得到疏水且疏松的纤维素纳米晶粉末(CNC-OA)。对CNC-S和CNC-OA的化学结构、形态和热稳定性的详细表征表明：CNC-S具有典型的纤维素Ⅰ晶型,而CNC-OA具有纤维素Ⅰ晶型和Ⅱ晶型共存的晶体结构,且CNC-OA具有更高的耐热性和良好的疏水性(接触角138.7°)。分别以CNC-S和CNC-OA粉末部分替代裂解炭黑(CBp)补强天然橡胶(NR)。通过对NR/CBp, NR/CBp/CNC-S和NR/CBp/CNC-OA复合材料的结构及性能对比表明：两种CNCs的加入均有助于改善CBp在NR中的分散;由于CNC-S与NR相容性差,在NR中难分散且对NR硫化有明显的抑制作用,NR/CBp/CNC-S拉伸强度和储能模量较NR/CBp更低;相反,CNC-OA与NR界面相容性良好,在NR中分散均匀且对NR硫化的抑制作用甚微,NR/CBp/CNC-OA具有较NR/CBp更优异的物理机械性能。     

废轮胎与煤粉的热解特性

将废轮胎置于非氧化性气氛中加热裂解,研究其在升温过程中试样热失重(TG)、微分失重(DTG)、热量变化(DSC)的变化规律以及裂解气相产物组成,并与煤粉的热解特性进行对比。结果表明,废轮胎较之煤粉裂解温度低,裂解气相产物中H含量高。     

硅炭黑改性玄武岩纤维增强聚酰胺6复合材料性能

采用多巴胺(DOPA)溶液将硅炭黑(SiCB)分散在玄武岩纤维表面实现改性处理,提高玄武岩纤维(BF)与聚酰胺6(PA6)的界面结合性能.探究了不同SiCB含量对玄武岩纤维/聚酰胺6(BF/PA6)复合材料性能的影响.采用傅里叶红外光谱、差式扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)对改性复合材料的微观形貌与结构进行表征...     

炭黑对煤沥青热解缩聚行为的影响

通过TG对煤沥青和煤沥青／炭黑复合物热失重过程的研究,分析了两类煤沥青物料的热解缩聚特征,并对煤沥青和煤沥青／炭黑复合物的热解缩聚行为进行了对比。结果表明,煤沥青／炭黑复合物中煤沥青热解挥发过程不同于煤沥青,炭黑的添加使煤沥青易发生缩聚反应,有利于煤沥青稠环芳烃分子缩聚威焦,从而有效地提高了煤沥青的成焦率。     

纤维增强体对天然橡胶/顺丁橡胶复合材料性能的影响

研究了芳纶纤维(AF)、碳纤维(CF)以及聚酰胺纤维(PA)对天然橡胶/顺丁橡胶复合材料(NR/BR)性能的影响,用机械共混法制备了纤维/橡胶复合材料。结果表明:纤维的加入使得NR/BR复合材料的硬度和撕裂强度得到提高,其中芳纶纤维/天然橡胶/顺丁橡胶(AF/NR/BR)复合材料的撕裂强度提高最多,提高了22.5%;通过橡胶加工分析仪(RPA)分析得到,AF/NR/BR复合材料的"Payne"效应最明显,芳纶纤维与橡胶基体界面结合的最好;碳纤维/天然橡胶/顺丁橡胶(CF/NR/BR)复合材料的导热性能最好;通过扫描电子显微镜可以看到,AF与橡胶基体界面无明显缝隙,PA在橡胶基体中分散不均匀。     

硅铝炭黑SAC—3~#在丁苯橡胶中补强性能研究

研究了硅铝炭黑 SAC—3~#对丁苯橡胶的补强性,配合剂及 SAC—3~#用量对补强性能的影响,浅释了 SAC—3~#具有补强性的原因。结果表明:硅铝炭黑SAC—3~#补强性比轻质碳酸钙、陶土好;较半补强,高耐磨炭黑差,具有广泛的工业实用价值。     

石油树脂/碳纳米管协同效应对天然橡胶/顺丁橡胶共混胶性能的影响

研究不同树脂和碳纳米管对天然橡胶/顺丁橡胶(NR/BR)并用胶中的加工和力学性能的影响。结果表明:在NR/BR并用胶加入石油树脂后,胶料的最小扭矩降低,改善了胶料的加工流动性;胶料的焦烧时间和硫化时间略有延长,胶料的硬度、定伸应力、拉伸强度和回弹性降低,撕裂强度略有增加后下降;随着碳纳米管用量的增大,胶料的最小和最大转矩逐渐增大,说明混炼胶的流动性降低,不利于胶料的加工;而最大转矩增大,说明胶料的模量增大,强度提高;随着碳纳米管用量的增大,胶料的焦烧时间和正硫化时间逐渐缩短;胶料的力学性能有所改善。碳纳米管与石油树脂并用能明显提高胶料的抗撕裂性能。     

丙烯酰胺在炭黑表面接枝改性的研究

利用Ce^4 和羟甲基组成的氧化还原体系，探讨了水溶液中丙烯酰胺在炭黑表面的接枝反应。研究了剂用量、单体用量、反应时间、硝酸用量对接枝率的影响。利用IR分析、比表面积分析验证炭黑表面的接枝反应，经接枝反应改性的炭黑在水分散体系中具有较好的分散稳定性。     

氢氧化铝/硼酸锌协同配合对炭黑填充氯丁橡胶性能的影响

采用氢氧化铝/硼酸锌(ATH/ZB)为协效阻燃体系,考察了阻燃剂用量、炭黑用量对氯丁橡胶(CR)硫化特性及其硫化胶物理机械性能、动态力学性能以及燃烧性能的影响.结果表明,当炭黑用量相同时,随着ATH/ZB用量的增加,CR混炼胶的硫化速率降低,引燃时间延长,火灾性能指数明显增大,但ATH/ZB的过量加入会阻碍CR的应力诱...     

炭黑填充天然橡胶复合材料热导率的研究

实验测得了2种炭黑填充橡胶复合材料的热导率,并与5种理论模型计算出的热导率结果进行了对比。结果发现,炭黑含量对炭黑填充橡胶热导率影响很大。随着炭黑用量的增加,炭黑填充橡胶复合材料的热导率逐步增加;炭黑填充橡胶复合材料的热导率与炭黑的结构性及形态有关;在低填充分数2%~20%范围内,用Maxwell模型预测N539炭黑/天然橡胶及N330炭黑/天然橡胶2种复合材料的热导率,其值与实验结果最为接近。     

伸张疲劳对未填充顺丁橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯并用硫化胶结构和性能的影响

研究伸张疲劳对顺丁橡胶(BR)及不同配比BR/反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)并用硫化胶的拉伸性能、交联结构及形变能密度的影响。结果表明,BR并用TPI以后,硫化胶力学性能明显改善,但交联密度降低;在伸张疲劳初期,随着疲劳次数的增加,BR的拉伸强度、交联密度及形变能密度变化不明显,而BR/TPI并用硫化胶的拉伸强度、交联密度及形变能密度呈现上升趋势,当TPI并用量少于30份时,BR/TPI并用硫化胶在疲劳60万次时,拉伸强度、交联密度和形变能密度均达到最大值。     

介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响

为了研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响,分别采用三元组装法和浸渍法制备介孔碳（MC）和负载型金属催化剂NaOH/MC、K₂CO₃/MC和AlCl₃/MC,使用气体吸附法（BET）和扫描电子显微镜-能谱表征催化剂,通过热裂解-气相色谱质谱联用（Py-GC/MS）来研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解产品分布的影响。结果表明:催化剂具有比表面积839~1 081 m²/g、平均孔径4.76~5.03 nm、孔容0.92~1.14 mL/g。其Na、K和Al负载量分别为0.05%~4.6%、0.06%~12.2%和0.8%~5.6%。3类催化剂皆能有效促进纤维素热降解,使其向小分子产物方向进行。随着碱金属Na和K负载量增加,裂解产物中脱水糖呈降低趋势,产品中羟基乙醛和羟基丙酮的选择性高。当Na负载量为3.5%时,羟基丙酮含量最高达无催化剂条件下的60倍。当使用铝催化剂时,纤维素转化为糠醛,糠醛量为无催化剂条件下9.5倍。与相同负载的微孔活性炭催化剂相比,介孔碳催化剂从金属负载量和催化效果上都明显更优。     

C3N4/AC结构对二氯乙烷催化热裂解性能的影响

采用等摩尔浸渍法,利用含相同物质的量氮的氰胺、硫脲、尿素作为前驱体,以活性炭为载体制备C3N4/AC催化剂。运用固定床反应器评价了C3N4/AC催化剂对1,2⁃二氯乙烷催化热裂解的反应性能,并采用SEM、XRD、BET、XPS、TGA表征了催化剂形貌、结构及表面组成等性质。结果表明,0.110 mol前驱体制备的催化剂初始活性和选择性都接近100%,但催化剂稳定性差异明显,以尿素为前躯体制备的C3N4/AC催化剂稳定性最高。然而,通过降低前驱体负载量合成的C3N4/AC催化剂结构与形貌及催化裂解性能均有差异。当负载量降到每10 g活性炭负载0.057 mol的氮时,以尿素为前躯体制备的C3N4/AC催化剂对1,2⁃二氯乙烷裂解催化活性较好、稳定性最高。不同前驱体合成的氮化碳形貌不同,硫脲、氰胺虽然可获得更多的氮化碳,但是所形成的氮化碳容易团聚从而影响了催化活性,尿素是用于该催化剂合成最优的前驱体。     

污泥基活性炭的两步热解优化制备及其性能表征

以城市污水处理厂的污泥为原材料, 添加一定量的玉米秸秆, 利用两步热解化学活化法制备污泥基活性炭.选择ZnCl₂作为活化剂, 固液比为1∶2, 在400℃的碳化温度下保持60 min对原材料进行碳化, 考察了热解活化温度以及玉米秸秆质量分数对活性炭比表面积和产率的影响.结果表明:当活化温度为500℃、玉米秸秆质量分数为25%时, 比表面积达756 m²/g;产率随着温度的升高有降低的趋势;在活化温度为450℃、玉米秸秆质量分数为25%的条件下制得的活性炭产率最大, 达到43%.     

水性油墨用碳黑和碳黑分散工艺研究

讨论了碳黑不同物理形态的性能,绒毛状碳黑是较好的水墨用碳黑。阐述了水墨生产中碳黑絮凝的原因,提出了行之有效的分散工艺。     

表面处理碳纤维对增强尼龙复合材料性能影响

采用空气氧化法对碳纤维进行表面处理 ,以注塑成型法制备碳纤维增强尼龙 1 0 1 0复合材料 .研究发现表面处理碳纤维可明显提高增强尼龙复合材料的拉伸强度和摩擦学性能 ,其中摩擦系数较未处理碳纤维增强降低了 3 0 %～ 5 0 % ,而耐磨性提高了 2～ 3倍 .用扫描电镜对拉伸断口和磨损表面形貌分析发现 ,表面处理可显著改善碳纤维和尼龙基体间的界面结合性能 .最后对影响表面处理碳纤维增强复合材料性能的作用机理进行了初步分析     

炭黑/环氧树脂复合材料的导电阈值现象

目的 研究炭黑/二氧化硅/环氧树脂复合材料中的导电阈值现象,寻找材料形成导电通路时炭黑的用量.方法 通过溶剂化过程,制备了炭黑/二氧化硅/环氧树脂复合材料,并测试了复合材料表面涂层的导电性能.结果 复合材料的导电特性可以用渗透理论来解释,其导电组分的阈值约为13.2%(体积分数).结论 复合材料的导电性受炭黑用量的影响.当炭黑用量低于阈值时,孤立的炭黑颗粒被绝缘的聚合物所包缚,材料中没有形成导电通路网,电导率较低:当炭黑用量高于阈值时,炭黑颗粒数量增加,间距变小,电子隧道效应增强,材料中形成了导电通路网,因而电导率增加.     

苯乙烯接枝炭黑的表征

采用分光光度计、傅立叶红外光谱和电子探针，表征了苯乙烯接枝炭黑的分散稳定性与表面形态．间接证明了苯乙烯在炭黑表面的接枝聚合反应．     

沸石粒径及添加量对丁苯橡胶/顺丁橡胶性能的影响

采用行星球磨机对沸石进行研磨,用沸石替代部分炭黑填充到丁苯橡胶（SBR）和顺丁橡胶（BR）共混物中制备出复合材料,研究沸石的粒径及添加量对填充橡胶性能的影响.激光粒度测定仪和扫描电镜的观察结果表明：球磨后的沸石中位粒径可达2.4μm.当球磨沸石的添加量（质量份）为8份时橡胶的拉伸强度最高.沸石的添加能够有效降低复合材料的玻璃化转变温度,提高橡胶的断裂伸长率,但其硫化胶的磨耗体积和压缩疲劳温升也随之增加,添加球磨沸石的橡胶复合材料的湿抓着性比较好.