高温和低温聚合的SBR硫化胶的交联密度、动态力学行为和微观结构的研究

以硫磺、二硫化巯基苯并噻唑(MBTS)和四甲基二硫化秋兰姆(TMTD)为硫化剂,选用5种不同的硫化体系,制备出高温及低温丁苯橡胶(SBR)硫化胶。通过苯溶胀及应力-应变分析测定了硫化胶的交联密度。利用硫醇-胺化学探测仪,测定了硫磺硫化胶的交联键的类型,研究了硫化胶及生胶(未交联)的动态力学性能和热稳定性。利用拉曼(Raman)光谱测定了丁二烯的微观结构及总不饱和度。讨论了硫化胶的交联密度及交联键类型对其性能的影响。     

促进剂TMTD对CO/ECO并用胶性能的影响

研究促进剂TMTD用量对均聚型氯醚橡胶 (CO) /共聚型氯醚橡胶 (ECO )并用胶硫化特性、物理性能、耐热老化性能和高温压缩永久变形的影响。结果表明 ,在CO/ECO并用胶中加入促进剂TMTD ,胶料的t1 0 延长 ,t90 缩短 ,硫化胶的耐热老化性能下降 ;硫化胶的物理性能在促进剂TMTD用量为 1份时较好 ;在合适的二次硫化条件 (160℃× 2h)下 ,添加适量的促进剂TMTD ,可以减小并用胶的高温压缩永久变形。     

用校准曲线法测定EPDM硫化胶的交联密度及交联键结构

根据“每消耗3mol二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）分子产生1mol交联键”理论,建立了EPDM纯胶和炭黑N326（50phr)增强EPDM体系的化学交联密度－溶胀因子校准曲线,以此测定了硫黄硫化EPDM的交联密度和交联键类型,TMTD硫化EPDM的交联键类型,用溶胀法测定了EPDM／TMTD的纯胶体系和炭黑增强体系的总交联密度,结果表明,溶胀法测得的交联密度要比由TMTD质量摩尔浓度计算得到的值小。     

金属铜离子配位交联丁腈橡胶的压缩Mullins效应

采用氯化亚铜（CuCl）、乙酸铜（C4H6CuO4）、硫酸铜（CuSO4）和氯化铜（CuCl2）对丁腈橡胶（NBR）进行配位交联制得硫化胶,考察了不同铜盐对硫化胶的硫化特性、力学性能、交联密度及压缩模式下Mullins效应的影响。结果表明,通过配位反应在NBR中形成了以铜盐为交联点的三维网络结构。相比于CuCl/NBR、C4H6CuO4/NBR、CuSO4/NBR而言,CuCl2/NBR硫化胶的交联密度最大。在单轴循环压缩过程中,不同铜离子配位交联NBR硫化胶均产生了明显的Mullins效应,且Mullins效应随硫化胶交联密度的增加而明显减弱。在相同应变下,硫化胶的最大压缩应力随加载-卸载次数的增加而下降,但瞬时残余应变则随应变和加载-卸载次数的增加而增大。     

促进剂种类对ZnO硫化BIIR的影响

通过改变促进剂种类,研究了ZnO-促进剂硫化体系对溴化丁基橡胶(BIIR)硫化特性、硫化反应动力学参数及硫化胶物理机械性能的影响。研究表明,促进剂二硫化二苯并噻唑(MBTS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)抑制了ZnO对BIIR的硫化,使硫化胶的交联密度降低,硫化胶的物理机械性能下降;促进剂二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)和二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)则促进了ZnO对BIIR的硫化,提高了硫化胶的物理机械性能;MBTS、TMTD、ZDMC均降低了ZnO硫化BIIR的反应活化能。     

专利介绍

一种金属配位交联丁腈橡胶硫化胶及其制备方法申请公布号:CN 112225963A申请公布日:2021年1月15日申请人:青岛科技大学发明人:王兆波、孙颖涛、李嘉豪本发明介绍了一种金属配位交联丁腈橡胶硫化胶及其制备方法,硫化胶主要组分为丁腈橡胶、无水硫酸铜、一硫化四甲基秋兰姆和防老剂。室温条件下,在双辊开炼机上将丁腈橡胶与无水硫酸铜、一硫化四甲基秋兰姆、防老剂混合均匀制成混炼胶,然后采用平板硫化机将混炼胶于160~180℃交联10~20 min。与现有的金属配位交联丁腈橡胶硫化胶相比,其优点在于:通过引入一硫化四甲基秋兰姆,在交联的过程中显著发挥其协同效应,迅速提高交联密度;在达到相同的交联密度和力学性能的情况下,可以减小无水硫酸铜用量、降低交联温度、缩短交联时间。     

硫化剂TCY在ECO胶料中的应用

研究不同硫化体系及促进剂TMTD和硫化剂TCY用量对共聚型聚醚橡胶(ECO)性能的影响。结果表明，与传统促进剂NA-22／四氧化三铅硫化体系相比，TCY／TMTD硫化体系胶料的硫化速度最快，硫化胶的压缩永久变形最小，其它物理性能良好。在TCY／TMTD硫化体系中，TCY和TMTD的最佳用量均为1份。     

不同硫化体系对氟橡胶/氯醚橡胶共混物性能的影响

在固定氟橡胶(FKM)硫化体系(双酚AF)的条件下,研究了改变氯醚橡胶(CO)硫化体系对FKM/CO共混物硫化特性以及硫化胶的物理机械性能、耐老化性能、耐油性能及热稳定性的影响。结果表明,采用促进剂NA-22/MgO体系时,FKM/CO共混物具有较好的硫化特性,硫化胶的综合物理机械性能较好,但耐老化性能仍需改善;采用促进剂TCY/MgO/CaCO3体系时需要较长的硫化时间,且焦烧性能较差;并用促进剂TMTD或促进剂DTDM后混炼胶的交联效果变差;FKM/CO共混物具有较好的热稳定性且热失重起始温度高于300℃。     

耐125℃热空气丁腈橡胶硫化体系探究

分别研究了6种硫化体系(硫黄、硫黄+促TMTD、促TMTD、DCP、DCP+硫黄、DCP+硫黄+促TMTD)对丁腈橡胶硫化特性、力学性能、耐热空气老化性能以及压缩永久变形的影响。结果表明,经125℃×72h热空气老化后,纯DCP硫化胶力学性能变化不大,压缩永久变形最小,但因交联密度太大,硫化胶弹性及动态性能较差,弯折处易产生裂纹,可在125℃静态条件下长期使用。以DCP+硫黄为硫化剂的过氧化物/半有效硫化体系硫化胶综合性能最优,能满足实际使用要求,适宜在125℃动态条件下长期使用。     

电缆用三元乙丙胶的配合与混炼

本文针对三元乙丙胶自粘性差,交联速度慢、拉伸强度低等缺陷,介绍选用DCP+TAIC和TMTD、环烷油、硅烷偶联剂(KH-590);采用高温、长时间混炼等加工工艺,增强胶料的自粘性,提高交联速度和硫化胶的物理机械性能。     

配位交联丁腈橡胶/硫酸铜复合材料的压缩Mullins效应

采用配位交联法制备了丁腈橡胶(NBR)/硫酸铜(CuSO4)复合材料,考察了不同硫酸铜用量对复合材料的硫化特性、物理机械性能及压缩模式下Mullins效应的放大器效应的影响.结果表明,NBR中的氰基与CuSO4中的铜离子通过配位交联反应形成三维网络结构.在单轴循环压缩过程中,NBR/CuSO4复合材料表现出明显的Mul...     

炭黑增强氯丁橡胶硫化胶压缩Mullins效应的强化

研究了炭黑增强氯丁橡胶硫化胶的力学性能和压缩Mullins效应的强化效应,探讨了炭黑用量对其压缩Mullins效应的增强机制。结果表明,炭黑增强后的氯丁橡胶硫化胶的屈服强度和模量均得到明显提高,且力学性能在炭黑用量为30份(质量)时达到最佳;在单轴循环压缩过程中,随着炭黑用量的增加,氯丁橡胶静态硫化胶的Mullins效应不断增强,并且在给定的压缩应变下,其最大压缩应力在首次加载-卸载循环压缩时达到峰值,在随后的4次循环压缩中仅发生不同程度的下降。此外,提高炭黑用量及增大压缩应变均可明显增强氯丁橡胶硫化胶的Mullins效应。     

撕裂模式下乙烯-丙烯酸共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)/丁腈橡胶(NBR)热塑性硫化胶(TPV),对其撕裂强度、微观相结构、撕裂模式下的Mullins效应及热处理条件下的Mullins效应可逆回复行为进行了研究.结果表明,EAA/NBR TPV在EAA与NBR的质量比为40/60时的撕裂强度和应变较高.微观形貌观察可见,EA...     

ZDMA补强EVA/CPE/NBR共混型热塑性硫化胶的Payne和Mullins效应研究

采用动态硫化法制备乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/氯化聚乙烯(CPE)/丁腈橡胶(NBR)共混型热塑性硫化胶(TPV),研究TPV的应力-应变行为、微观相结构、Payne和Mullins效应。结果表明:甲基丙烯酸锌(ZDMA)补强TPV的储能模量随应变的增大而显著下降,表现出典型的Payne效应;TPV存在明显的Mullins效应,相同拉伸比下,与EVA/CPE/NBR TPV相比,ZDMA补强TPV的最大应力、瞬时残余应变、内耗、损耗因子和软化因子均有所提高。     

丁腈橡胶/黑液-蒙脱土复合材料压缩永久变形的研究

以造纸黑液和蒙脱土为原料制备黑液-蒙脱土复合物(BL-MMT),并将其作为填料,通过机械混炼制备了丁腈橡胶/黑液-蒙脱土(NBR/BL-MMT)复合材料。考察了BL-MMT用量、硫化体系、填充体系对NBR/BL-MMT复合材料压缩永久变形的影响。实验结果表明:当BL-MMT的用量为50 phr时,使用过氧化物硫化体系的硫化胶压缩永久变形优于硫磺硫化体系,且随着过氧化物含量的增加,硫化胶的压缩永久变形减小。当过氧化物为1.5 phr时,综合性能较好。无机填料填充NBR/BL-MMT(100/50)复合物,将导致硫化胶的压缩永久变形增大。在添加相同量的无机填料时,填充白炭黑的硫化胶压缩永久变形最大,其次为轻质碳酸钙、重质碳酸钙。     

Mullins Effect and Its Reversibility of Thermoplastic Vulcanizates Based on Polypropylene/Ethylene–Propylene–Diene Terpolymer Blends Under Compression Mode

Mullins effect and its reversibility of ethylene–propylene–diene terpolymer/carbon black vulcanizate and polypropylene/ethylene–propylene–diene terpolymer thermoplastic vulcanizate under compression mode were investigated systematically. Morphology studies showed that sphere-like ethylene–propylene–diene terpolymer particles were dispersed evenly in the etched thermoplastic vulcanizate surface with diameter of 5–7?µm. The results showed that thermoplastic vulcanizate demonstrated characteristic features (hysteresis of energy, residual deformation accumulation, stress softening) of Mullins effect. Compared with that of ethylene–propylene–diene terpolymer/carbon black vulcanizate, the polypropylene/ethylene–propylene–diene terpolymer thermoplastic vulcanizate had much higher stress and its stress softening phenomenon was more obvious. The reversibility of Mullins effect showed a temperature-dependent feature and was enhanced with increasing temperature.     

Mullins effect and its reversibility for compatibilised thermoplastic elastomers based on high-density polyethylene/waste ground rubber tyre powder under compression mode

Thermoplastic elastomers (TPEs) based on high-density polyethylene (HDPE)/waste ground rubber tyre (WGRT) powder blends were prepared by melt-compounding where styrene–butadiene–styrene block copolymer (SBS) was used as compatibiliser. Mullins effect and its reversibility of the prepared TPEs under compression mode were investigated systematically. The results showed that the stress softening, residual deformation and hysteresis could be observed obviously during the cyclic uniaxial loading–unloading tests. Compared with that of the HDPE/WGRT blends, the compatibilised TPEs had a slight stress softening. Increasing the heat treatment temperature and the SBS dosage could strengthen the reversibility of the Mullins effect remarkably.     

TCY／硫黄对ACM／NBR并用胶的交联作用

从混炼胶的硫化特性和硫化胶物理性能等方面考察了三聚硫氰酸（ＴＣＹ）、硫黄和ＴＣＹ／硫黄对丙烯酸酯橡胶（ＡＣＭ）、丁腈橡胶（ＮＢＲ）及其并用胶的交联作用。结果表明,ＴＣＹ／硫黄硫化体系适用于ＡＣＭ／ＮＢＲ并用胶、并用胶的物理性能达到甚至超过了两种胶料的物理性能的加和水平;ＡＣＭ／ＮＢＲ共混并用,加工性能得到明显改善     

ABS/NBR TPV压缩永久形变的可逆回复机制及模型构建

采用动态硫化法制备了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)/丁腈橡胶(NBR)动态硫化体系,研究了橡塑比和热处理温度对压缩永久形变的可逆回复的影响,探讨了可逆回复的机制并构建其数学模型。结果表明,提高橡塑比和热处理温度,均可显著加快热塑性硫化胶(TPV)压缩永久形变的可逆回复,且在接近基体玻璃化转变温度(Tg)时TPV压缩永久形变几乎完全可逆;基于TPV的微观结构和可逆回复曲线的特征,探讨压缩永久形变的可逆回复机制;采用广义Maxwell模型对压缩永久形变可逆回复过程进行了描述,并探讨了橡塑比和热处理温度对可逆回复各阶段松弛时间的影响。