原位生成丙烯酸镁对天然橡胶补强的研究

研究了在过氧化硫化体系条件下，通过氧化镁（MgO）和丙烯酸（AA）原位生成丙烯酸镁[Mg（AA）^2]对NR的补强作用。结果表明，MgO／AA原位生成的丙烯酸镁对NR硫化胶有明显的补强作用。随着MgO／AA用量的增加，硫化胶的力学性能显著改善．当MgO／AA用量相当于原位生成30份丙烯酸镁时，硫化胶具有较好的综合性能。     

原位生成ZDMA补强HNBR性能的研究

对氧化锌和甲基丙烯酸（MAA）发生中和反应原位生成甲基丙烯酸锌（ZDMA）补强氢化丁腈橡胶（HNBR）进行研究。结果表明，原位生成ZDMA对HNBR具有良好的补强作用；硫化剂DCP用量和ZDMA生成量增大，硫化胶的总交联密度和离子键交联密度均增大；氧化锌／MAA摩尔比为0．8、ZDMA理论生成量为30份、硫化荆DCP用量为4份时，硫化胶的综合物理性能较好。     

原位生成MDMA补强POE的研究

通过氧化镁与甲基丙烯酸(MAA)中和反应原位生成了甲基丙烯酸镁(MDMA),研究了MDMA各种因素对POE硫化胶性能的影响。结果表明,DCP用量、MgO/MAA摩尔比及MDMA理论生成量对POE硫化胶力学性能都有较大影响;三者用量依次为2份、0.5和30份时,硫化胶综合力学性能较好。DCP硫化的POE硫化胶拉伸强度可达26.82MPa。MDMA补强的POE硫化胶具有较好热氧老化性能、较高邵尔A硬度、高拉伸强度和高拉断伸长率。     

原位生成甲基丙烯酸镁对天然橡胶的补强研究

在天然橡胶混炼过程中加入氢氧化镁[Mg(OH)2]与甲基丙烯酸(MAA)，在橡胶基体中原位生成甲基丙烯酸镁(MDMA)，并在硫化剂DCP作用下制备NR／Mg(OH)2／MAA硫化胶。用FTIR、XRD研究了胶料在混炼和硫化过程中的结构变化，并研究了硫化胶的力学性能，结果表明，在NR混炼过程中加入摩尔比为0．5的Mg(OH)2／MAA，可以原位生成MDMA；在硫化过程中，MDMA在DCP作用下，一方面自聚生成PMDMA，另一方面与橡胶发生化学结合，从而形成紧密结合的复合材料，导致硫化胶的力学性能显著提高。     

甲基丙烯酸锌与炭黑共同补强天然橡胶的研究

在开放式炼胶机上,分别以直接添加和原位生成2种方法向天然橡胶(NR)基体中添加甲基丙烯酸锌(ZDMA),制备了2种类型的ZDMA与炭黑共同补强的NR硫化胶,X射线衍射(XRD)分析证实,成功制备了ZDMA。扫描电镜(SEM)研究表明,原位生成ZDMA硫化胶的断面比直接添加ZD-MA硫化胶的粗糙很多,表现出更强的界面结合力。力学性能研究表明,用ZDMA部分替代炭黑,可以有效提高硫化胶的力学性能。在相同添加量下,原位生成ZDMA硫化胶的力学性能优于直接填充ZD-MA硫化胶的。     

稀土掺杂高耐磨炭黑填充型粉末NR研究(Ⅱ)交联密度

以溶胀指数SI（Swelling Index）为指示参数，研究了稀土用量及炭黑用量对稀土掺杂高耐磨炭黑填充型粉末天然橡胶[P（NR／N330-Ln）]硫化胶的交联密度的影响，并与无稀土粉末胶[P（NR／N330）]及无稀土块胶（MNR／N330）的硫化胶做对比。结果表明，随着稀土用量的增加，硫化胶的溶胀指数（SI）的变化出现4个阶段，这是N330粒子上的稀土对硫化胶表现交联密度的贡献有两种相反的作用，即阻碍生成炭黑凝胶从而降低表现交联密度的作用，增大N330-Ln的表面效应，提高稀土结合橡胶的生成量从而提高表现交联密度的作用的综合结果。随着炭黑用量的增加，P（NR／N330）和P（NR／N330-Sm）硫化胶的交联密度高于MNR／N330硫化胶，各种硫化胶在炭黑填充量为100份时的交联密度几乎相同。     

热解炭黑和碳纳米管对橡胶的补强效应研究

研究炭黑N234和CBp补强天然橡胶（NR）/顺丁橡胶（BR）并用胶的性能，以及炭黑N234补强和CBp与CNTs协同补强溶聚丁苯橡胶（SSBR）/NR并用胶的性能。结果表明：相比于炭黑N234，CBp可以延迟胶料的硫化；与炭黑N234补强NR/BR并用胶相比，CBp补强NR/BR并用胶60 ℃时的tanδ显著减小，说明CBp可以一定程度上降低NR/BR并用胶的滚动阻力；在CBp与CNTs协同补强SSBR/NR并用胶中，CNTs对SSBR/NR并用胶的补强作用明显；30份CBp与2份CNTs协同补强SSBR/NR并用胶的综合物理性能与20份炭黑N234补强SSBR/NR并用胶相当，且0 ℃时的tanδ增大，说明CNTs可以改善SSBR/NR并用胶的抗湿滑性能。     

丙烯酸锌在丁腈橡胶中的应用

研究了丙烯酸锌[Zn(AA)2]在丁腈胶(NBR)中的应用。实验结果表明：Zn(AA)2的加入对NBR硫化胶具有很好的补强作用；同时明显地提高了橡胶与金属的粘合力，粘合强度随Zn(AA)2用量的增加而增加。其次，Zn(AA)2的加入对胶料的流动性影响较小，具有优异的加工性能。     

白炭黑补强天然橡胶/高反式-1，4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶并用胶性能的研究

以天然橡胶(NR)/高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)并用胶为对比,研究白炭黑补强NR/TBIR并用胶的性能。结果表明:NR/TBIR混炼胶和白炭黑补强NR/TBIR混炼胶的强度分别较NR混炼胶和白炭黑补强NR混炼胶提高;随着TBIR用量增大,NR/TBIR硫化胶和白炭黑补强NR/TBIR硫化胶的压缩永久变形和DIN磨耗量分别较NR硫化胶和白炭黑补强NR硫化胶减小,耐屈挠疲劳性能和耐伸张疲劳性能大幅提高,静摩擦因数和动摩擦因数增大;白炭黑补强NR/TBIR硫化胶较白炭黑补强NR硫化胶的白炭黑聚集体平均粒径减小,白炭黑在橡胶基体中的分散性改善。     

原位生成甲基丙烯酸镁对过氧化物硫化丁苯橡胶的增强

通过氧化镁（MgO）与甲基丙烯酸（MAA）的中和反应，在丁苯橡胶（SBR）中原位生成甲基丙烯酸镁[Mg(MAA)2]对SBR进行增强，研究了各种因素对SBR硫化胶性能的影响。结果表明，过氧化二异丙苯（DCP）用量、Mg（MAA）2用量以及MgO／MAA摩尔比对SBR硫化胶的物理机械性能和透光性能都有较大的影响，为了获得物理机械性能良好的SBR硫化胶的，上述三者的最依次为0．6－0．9份（质量份，下同）、30－40份和0．50－0．75。当DCP和Mg（MAA）2用量分别为0．6份和30份时，由过氧化物硫化的SBR硫化胶的拉伸强度高达31．4MPa。MgO／MAA增强SBR硫化胶具有较好的热空气老化性能，该硫化胶是一种半透明的材料，具有高邵尔A型硬度、高拉伸强度和高扯断伸长率的特点。     

不饱和羧酸锌盐对NBR的增强

通过氧化锌与甲基丙烯酸或丙烯酸的中和反应,在丁腈橡胶（ＮＢＲ）生成了甲基丙烯酸锌或丙烯酸锌,研究了过氧化物硫化ＮＢＲ的力学性能和交联结构。结果表明,原位合成法甲基丙烯酸锌或丙焕酸锌增强ＮＢＲ可得到与直接加入法类似的增强效果,硫化胶具有高强度、高硬度和高伸长率;对交联结构的分析表明,硫化胶的良好性能与其含离子交联键有密切关系。     

聚丙烯酸钠制备吸水膨胀天然橡胶的研究

采用氧化还原引发体系,引发丙烯酸钠聚合并接枝到天然橡胶分子链上,并采用硫磺硫化体系进行硫化,制备高性能吸水橡胶。通过考察单体用量和多种配合剂对吸水橡胶的吸水和力学性能的影响,得出单体用量的增加引起吸水橡胶的物理机械性能的降低,但吸水性能得到了提高。FTIR分析可知,产物是天然橡胶和聚丙烯酸钠的接枝共聚物。TG分析表明天然橡胶和聚丙烯酸钠的接枝共聚物的热力学稳定性得到很大程度的提高。     

改性碱式氯化镁晶须/丁苯橡胶复合材料制备与性能研究

以工业活性轻烧氧化镁粉和盐酸为原料,采用水溶液法制备了碱式氯化镁晶须,继而采用硅烷偶联剂对碱式氯化镁晶须进行改性,然后将其与丁苯橡胶混炼得到改性碱式氯化镁晶须/丁苯橡胶复合材料,研究了改性碱式氯化镁晶须对丁苯橡胶力学性能及热学性能的影响。结果表明：采用水溶液法制备得到的碱式氯化镁晶须结构为Mg₂（OH）₃Cl·4H₂O,呈微细纤维状,分布较均匀,长径比大于20;改性碱式氯化镁晶须的加入,可以改善丁苯橡胶的机械强度和阻燃性能。     

丙烯酸酯橡胶的加工与性能

以三聚硫氰酸（ＴＣＹ）作为丙烯酸酯橡胶的硫化剂,研究了润滑剂、补强剂、酸受体等配合剂对丙烯酸酯橡胶加工及其硫化胶性能的影响。结果表明：分别添加１～３ｐｈｒ聚乙二醇和ＭｇＯ或ＺｎＯ,能够有效提高ＡＣＭ的加工性、硫化反应速度和硫化胶的性能及热稳定性。ＨＡＦ是丙烯酸酯橡胶的良好补强剂。     

甲基丙烯酸镁补强天然橡胶的研究

研究了甲基丙烯酸镁[Mg(MAA)2]对天然橡胶(NR)的补强作用.结果表明,Mg(MAA)2能加快NR胶料的硫化速率,提高硫化程度;在过氧化二异丙苯(DCP)的作用下,Mg(MAA)2能显著改善NR的力学性能和耐热老化性能.当Mg(MAA)2和DCP的用量分别为25份和1.75份时,NR硫化胶具有较好的综合性能.     

Modified graphite filled natural rubber composites with good thermal conductivity

The rubber composites with good thermal conductivity contribute to heat dissipation of tires. Graphite filled natural rubber composites were developed in this study to provide good thermal conductivity. Graphite was coated with polyacrylate polymerized by monomers including methyl methacrylate, n-butyl acrylate and acrylic acid. The ratios between a filler and acrylate polymerization emulsion and those between monomers were varied. Eight types of surface modification formulas were experimentally investigated. Modification formula can affect coating results and composite properties greatly. The best coating type was achieved by a ratio of 1:1 between methyl methacrylate and n-butyl acrylate. The coating of graphite was thermal y stable in a running tire. Filled with modified graphite, the tire thermal conductivity reached up to 0.517–0.569 W·m-1·K-1. In addition, the mechanical performance was improved with increased crosslink density, extended scorch time and short vulcanization time.     

涂料用核壳型纯丙乳液的合成研究

采用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯为核层单体,丙烯酸异辛酯、丙烯酸和甲基丙烯酸正丁酯为壳层单体,合成具有核壳结构的纯丙乳液。通过对丙烯酸羟丙酯对乳液成膜性能影响的讨论,得出丙烯酸羟丙酯用量不能超过聚合单体总量的1.5%。讨论了核层玻璃化转变温度,以及核层/壳层的质量比对乳液力学性能的影响。核层玻璃化转变温度为45℃,核层/壳层的质量比为40∶60时,所得核壳乳液的力学性能最为理想,符合涂料的使用要求。     

配合体系对丁腈橡胶胶料性能的影响

研究生胶体系、防护体系、增塑体系、硫化体系对丁腈橡胶（NBR）硫化胶性能的影响。结果表明,当单独采用丙烯腈含量为29%的NBR2707或NBR N640时,NBR硫化胶的耐油性能优异,但耐低温性能较差;适宜的防护体系可以在不影响NBR硫化胶的力学性能的前提下,提高其耐油性能和抗压缩永久变形性能;采用增塑剂DOS/TP-95体系的NBR硫化胶的力学性能和耐油性能优于单独采用增塑剂DOS或TP-95的NBR硫化胶;采用过氧化物DCP/甲基丙烯酸镁和过氧化物BIPB/硫黄给予体硫化体系的NBR硫化胶的综合性能优异。     

Graft copolymers of microcrystalline cellulose as reinforcing agent for elastomers based on natural rubber

In the present study, free radical graft copolymerization of acrylic monomers and microcrystalline cellulose (MCC) was applied to develop a biopolymer for natural rubber reinforcements. The copolymerization was carried out in aqueous media. Cerium ammonium nitrate was employed as the initiator in the presence of nitric acid. Acrylic monomers used in the copolymer synthesis were ethyl acrylate (EA) and butyl acrylate (BA). Effects of monomer concentration, initiator concentration, polymerization time, and polymerization temperature on the obtained graft copolymers were investigated. The graft parameters were obtained by thermal gravimetric analysis method. The obtained copolymers (MCC‐g‐PEA, MCC‐g‐PBA) were characterized by attenuated total reflection, wide‐angle X‐ray diffraction, field‐emission electron microscopy, and thermal gravimetric analysis. In comparison to native MCC, better thermal stability of graft copolymers were observed. In addition, the graft copolymers reinforced natural rubber composites were produced, and sulfur was used as the vulcanizing agent. Their vulcanization and mechanical properties were characterized. Comparing to the native MCC reinforced natural rubber composites, the copolymers reinforced natural rubber composites shows improved mechanical properties, indicating the copolymer's potential application as rubber reinforcements. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 43087.