丁苯橡胶胶料损耗因子的影响因素研究

使用RPA2000橡胶加工分析仪,研究偶联剂Si69用量、白炭黑用量、增塑剂种类、硫化体系和粘合剂RH对丁苯橡胶(SBR)胶料损耗因子(tanδ)的影响。结果表明,加入偶联剂Si69能够减小胶料的tanδ,且偶联剂Si69的最佳用量为白炭黑用量的10%。当白炭黑用量不大于40份、应变小于1%时,随着白炭黑用量的增大,胶料的tanδ减小;白炭黑用量不大于40份、应变大于1%时,随着白炭黑用量的增大,胶料的tanδ增大;当白炭黑用量大于40份时,胶料的tanδ急剧增大。加入不同种类的增塑剂均可使胶料的tanδ增大,其中加入石蜡油的胶料的tanδ比加入白油膏和古马隆树脂的胶料小。随着硫黄用量的增大,硫黄硫化体系胶料的tanδ先减小后增大,硫黄用量为2份时胶料的tanδ最小;硫黄与过氧化物并用硫化体系的胶料的tanδ比单用硫黄胶料小,且随着硫化剂双25用量的增大,胶料的tanδ减小。加入粘合剂RH可减小胶料的tanδ。     

改性石墨/丁腈橡胶复合材料的性能

采用十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂KH 570以及聚乙二醇分别对石墨表面进行了有机改性,通过机械共混法制备了改性石墨/丁腈橡胶复合材料,考察了改性剂种类以及改性石墨用量对复合材料物理机械性能及摩擦性能的影响,并用扫描电子显微镜表征了石墨在橡胶基体中的分散情况及复合材料磨损表面情况。结果表明,随着改性石墨用量的增加(20份以内),复合材料的物理机械性能有所上升,摩擦系数不断下降;3种改性剂中,KH 570改性石墨所制备复合材料的物理机械性能及摩擦性能较优,当添加20份KH 570改性石墨时,其在橡胶基体中分散较好,磨损表面最为光滑、平整,复合材料的物理机械性能最佳,摩擦系数达到最低值(0.7)。     

硅油的种类及用量对硅橡胶阻尼性能的影响

研究了硅油的种类及用量对硅橡胶阻尼性能的影响。结果表明,随着苯基硅油用量的增大,硅橡胶的阻尼因子(tanδ)峰值逐渐降低,且峰值对应的温度向低温方向移动; 添加量低于15份时,胶料的tanδ峰值大于未添加硅油的胶料。在-75~150℃,二甲基硅油不能提高硅橡胶的tanδ,随其用量的提高,硅橡胶的tanδ逐渐降低。添加不同用量羟基硅油的硅橡胶在-75~-35℃,tanδ相差不大,而在-35~150℃,随羟基硅油用量的提高,胶料的tanδ逐渐降低。在相同硅油用量(5份)下,硅橡胶阻尼性能由低到高的顺序为二甲基硅油胶料、羟基硅油胶料、苯基硅油胶料。     

白炭黑对丙烯酸酯橡胶复合材料性能的影响

将不同份数的白炭黑添加到ACM/受阻酚(AO-80)中,研究白炭黑的用量对复合材料硫化性能、物理机械性能、老化性能、阻尼性能的影响。结果表明:白炭黑可大幅提高ACM/AO-80复合材料的力学性能。加入白炭黑后,有效阻尼温域(tanδ≥0.3)得到了有效的拓宽。老化后复合材料依然能够保持较为优异的力学性能。     

空心玻璃微珠对硅橡胶动态力学性能的影响

以空心玻璃微珠(HGB)填充甲基乙烯基苯基硅橡胶(MVPQ),研究HGB用量及其粒径对MVPQ硫化胶动态力学性能的影响.试验结果表明,在MvPQ中填充HGB可以增大MVPQ硫化胶的损耗因子(tanδ),当HGB用量为20份时,MvPQ硫化胶的tanδ值最大;HGB粒径越小,MVPQ硫化胶的动态力学性能越好.     

白炭黑用量对NBR/BR的动态力学性能和Payne效应的影响

研究不同白炭黑用量的丁腈橡胶/顺丁橡胶并用胶的动态力学性能。结果表明:随着白炭黑用量的增大,白炭黑与橡胶基体间的相互作用增强,混炼胶的Payne效应增大;随温度升高,混炼胶储能模量(G′)减小,损耗因子(tanδ)先增大后减小,硫化胶的G′变化不大,tanδ先增大后减小;随白炭黑用量增大,混炼胶的G′增大,tanδ在低温时增大,高温时减小,硫化胶的G′和tanδ增大。     

石墨/铜粉改善双马来酰亚胺复合材料摩擦性能

采用层压成型制备了2类改性双马来酰亚胺纤维复合材料,分别考察了石墨、铜粉的用量对纤维复合材料摩擦性能(摩擦系数,磨损率)和力学性能的影响,并用扫描电镜对复合材料的磨损表面形貌进行了分析。结果表明:石墨对改善双马来酰亚胺的摩擦磨损性能较铜粉更有效。石墨的质量分数为3%时,复合材料的摩擦磨损性能和力学性能达到最佳。     

环氧化天然橡胶复合材料性能研究

采用新方法制备环氧化天然橡胶(ENR)/白炭黑和天然橡胶(NR)/ENR/白炭黑复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:ENR/白炭黑复合材料的热稳定性优于ENR;在NR/ENR并用胶中加入白炭黑和硅烷偶联剂KH-550,NR/ENR/白炭黑复合材料0℃时的损耗因子(tanδ)增大,65℃时的tanδ值减小,复合材料的抗湿滑性能提高,滚动阻力减小。     

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。     

白炭黑与溶聚丁苯橡胶的键接位置对白炭黑/炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料性能的影响

研究白炭黑/炭黑填充星形溶聚丁苯橡胶(SSBR)和分子链自由末端用硅氧烷基团封端改性星形SSBR(S-SSBR)的物理性能、动态力学性能和微观结构。结果表明:随着偶联剂用量(硅氧烷基团物质的量)的增大,星形SSBR复合材料的拉伸强度先增大后减小,S-SSBR复合材料的拉伸强度先减小后增大;星形SSBR和S-SSBR复合材料的300%定伸应力呈增大趋势,压缩疲劳温升降低,0℃下损耗因子(tanδ)增大,60℃下tanδ值减小。当复合材料中硅氧烷基团的物质的量相同时,与星形SSBR复合材料相比,S-SSBR复合材料定伸应力和0℃下tanδ值的增幅、压缩疲劳温升和60℃下tanδ值的降幅较大,填料的分散性较好。     

脱醇型室温硫化硅橡胶的制备

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶,氨基硅烷JT-908为封端剂,添加气相法二氧化硅、交联剂、硅烷偶联剂和催化剂制得脱醇型室温硫化硅橡胶,研究了封端剂和气相法二氧化硅用量、催化剂种类和用量、硅烷偶联剂种类对硅橡胶性能的影响.结果表明,封端剂的较佳用量为4份,气相法二氧化硅的较佳用量为10份,催化剂选择二月桂酸二丁基锡...     

混炼方式对螺旋纳米碳纤维增强天然橡胶复合材料力学性能的影响

采用干法和湿法两种混炼工艺制备了螺旋纳米碳纤维(HCNFs)/炭黑(CB)/天然橡胶(NR)复合材料,通过扫描电镜、拉伸试验机和应变扫描仪分别对所制备复合材料的界面形貌、力学性能和Payne效应进行了测试分析,考察了混炼方式对复合材料宏观力学性能及Payne效应的影响。结果表明,与纯CB填料相比,在干湿两种混炼方式下,添加适量的HCNFs(1～6份)能提高HCNFs/CB/NR复合材料的300%定伸应力、扯断伸长率、拉伸强度和硬度。与干法混炼相比,湿法混炼能明显增强HCNFs/CB/NR复合材料的Payne效应,并提升在HCNFs高添加量(2～6份)条件下的拉伸强度和扯断伸长率,这主要源于湿法混炼能够有效改善HCNFs在橡胶基质中的分散性。     

Study on friction behavior of fabric–silicone rubber composites under dry/wet sliding environment

The dry/wet environment's effects on the sliding friction properties of fabric–silicone rubber composites are studied, and the wear resistance of polyester fabric is evaluated. The yarn directions of the fabrics (inner and outer) have significant influence on the coefficient of friction (COF) of fabric–silicone rubber composites during sliding friction due to the difference in fabric texture and yarn modulus. The COF's variation laws of fabric–silicone rubber composites under different vertical loads and sliding rates are observed, respectively. Additionally, the outer fabric is more sensitive to the changes of vertical loads than those of the sliding rates under the wet environment, which can be attributed to the destruction of the fabric original structure by high load, resulting in the fabric fibers' pulling and breaking during the steel ball's sliding. This study provides new ideas for the design of fabric–silicone rubber composites applied in friction conditions and complex environments.     

脲基含氢硅树脂对室温硫化硅橡胶耐热性能的影响

以六甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷、正硅酸乙酯、γ-脲丙基三甲氧基硅烷为主要原料合成脲基含氢硅树脂(UHMQ),并将其加入到乙烯基硅橡胶中作为耐热助剂,考察了UHMQ用量对室温硫化硅橡胶耐热性能及力学性能的影响。结果表明,当UHMQ的用量为8份时,硅橡胶复合材料的初始分解温度最高可达414.79℃。当UHMQ的用量为6份和8份时,在200,300,400℃下热空气老化24 h硅橡胶复合材料的质量损失率明显下降,且热空气老化24 h后仍保持一定弹性。UHMQ的加入可提高硅橡胶复合材料的力学性能,当UHMQ的用量为6份时,硅橡胶复合材料的剪切强度达到最大值。     

Natural rubber-graft-poly(2-hydroxyethyl acrylate) on cure characteristics and mechanical properties of silica-filled natural rubber composites

The grafting of poly(2-hydroxyethyl acrylate) onto natural rubber (NR-g-PHEA) was used to compatibilize NR composites with silica filler. The NR/silica compounds were prepared with various grafting percentages of NR-g-PHEA (0, 6.5, 10.5, and 14.5%) and fixed amounts of 3 parts per hundred of rubber (phr) NR-g-PHEA and 20 phr silica. The cure characteristics were examined using a moving die rheometer. The physicomechanical properties of NR/silica composites were determined in terms of tensile strength, bound rubber content, and dynamic mechanical analysis. Thermal properties were assessed with thermogravimetric analysis. The results showed that scorch time and cure time tend to decrease with the level of grafting in NR-g-PHEA. The NR-g-PHEA decreased tan δ, whereas bound rubber content in NR/silica compounds increased, which indicates improved silica dispersion in the NR matrix. The mechanical properties improved with level of grafting in NR-g-PHEA. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48738.     

硅橡胶和丁基橡胶共混体系的阻尼特性研究

采用机械共混法制备了硅橡胶/丁基橡胶复合材料。研究了丁基橡胶用量对复合材料力学性能、热稳定性和阻尼性能的影响。结果表明,随着丁基橡胶用量的增加,复合材料的力学性能和热稳定性出现降低的现象,但阻尼性能有显著提高。当丁基橡胶用量为100份时,与纯硅橡胶相比,复合材料的有效阻尼温域从0 ℃拓宽到近75 ℃,最大损耗因子从0.11提高到0.80,玻璃化转变温度向高温偏移了8 ℃左右。     

高速铁路减振垫板用三元乙丙橡胶/顺丁橡胶/三元乙丁橡胶复合材料的制备及性能

制备了高速铁路减振垫板用三元乙丙橡胶（EPDM）/顺丁橡胶（BR）/三元乙丁橡胶（EBDM）复合材料,考察了EPDM生胶种类及三者配比、增塑剂种类及硫化体系对复合材料性能的影响。结果表明,EPDM生胶2502可提高复合材料的耐寒性能。少量BR与EPDM并用可提高复合材料的耐寒性,且BR用量不宜超过10份。EBDM与EPDM和BR并用,复合材料具有优异的耐寒性能,EBDM的用量宜为40~60份。当EPDM、BR与EBDM的质量比为50/10/40时,以己二酸二辛酯为增塑剂,EPDM/BR/EBDM复合材料的玻璃化转变温度为-68.9 ℃,室温损耗因子为0.10,高低温压缩永久变形分别为14%和17%,拉伸强度为16.2 MPa。     

加成型液体乙烯基硅橡胶的研制Ⅱ.白炭黑表面处理对硅橡胶性能的影响

以六甲基二硅氮烷为主要表面处理剂，考察了表面处理剂、处理助剂、水的用量等对白炭黑增强效果的影响。结果表明，处理100份白炭黑时，用25份六甲基二硅氮烷，5份二甲基二乙氧基硅烷，5份水，所得白炭黑对加成型液体硅橡胶增强效果较好。     

EPDM橡胶耐热性能的研究

通过对三元乙丙橡胶（EPDM）硫化体系、补强体系、填充体系和增塑体系的选择,研究了其对EPDM胶料耐热性能的影响。结果表明,采用有效硫化体系（EV）时,添加不超过40份的丁基橡胶（IIR）和20份的白炭黑能有效改善胶料在高温下的力学性能。