舰船用高性能密封橡胶研究(Ⅱ)纳米补强填料对氟橡胶硫化胶物理性能的影响

研究了普通炭黑、纳米炭黑、纳米白炭黑以及纳米炭黑／纳米白炭黑复合并用体系对舰船用氟橡胶硫化胶物理性能的影响。结果表明，纳米白炭黑／炭黑并用体系对提高补强效果具有协同作用，当纳米白炭黑在复合填充体系中质量分数在35％左右时氟硫化胶拉伸强度最大，断裂伸长率随填料用量增加而降低。纳米填料补强硫化胶不仅需要补强填料粒子与大分子之间有较强的结合力，而且需要补强填料粒子表面上的分子产生滑移。     

白炭黑/炭黑混合填料对氟橡胶/硅橡胶共混胶性能的影响

采用沉淀白炭黑和高耐磨炭黑作为氟橡胶/硅橡胶共混胶的填料.研究以不同质量比混合的沉淀白炭黑和高耐磨炭黑对氟橡胶/硅橡胶共混胶的硫化特性、门尼粘度、力学性能、耐热老化性能和耐油性能的影响,并通过RPA分析表征填料-填料的相互作用,采用SEM表征白炭黑/炭黑混合填料在氟橡胶/硅橡胶共混胶中的分散性.结果表明,随着混合填料中白炭黑所占比例的增大,氟橡胶/硅橡胶共混胶的硫化转矩升高,焦烧时间(t10)缩短,正硫化时间(t90)延长,门尼粘度增大.氟橡胶/硅橡胶共混胶的力学性能,耐热老化性能和耐油性能都随着混合填料中白炭黑用量增多而提高.RPA分析表明,全部采用白炭黑补强的共混胶Payne效应最明显,炭黑补强的共混胶Payne效应最弱.SEM分析表明,白炭黑在共混胶中分布比炭黑更加均匀,填料聚集体粒径较小.     

炭黑/白炭黑并用对溶聚丁苯橡胶性能的影响

研究了白炭黑/炭黑并用体系对溶聚丁苯橡胶（SSBR）加工性能、力学性能和动态力学性能的影响,并对填料分散性进行了研究。结果表明,白炭黑和炭黑并用时可提高补强效果,白炭黑/炭黑并用比为30/20时的硫化胶综合力学性能最佳;TEM观察结果表明,填料与SSBR基体的临界界面模糊,填料分散较为均匀,填料网络化程度降低。     

不同硫化体系对天然橡胶的动静态性能的影响研究

分别制备了以炭黑和白炭黑为补强填料的不同硫化体系天然橡胶(NR)复合材料,研究硫化体系对NR胶料静态和动态性能的影响。结果表明:普通硫化体系硫化胶具有较高的交联密度、较好的物理性能和优异的耐磨性能;对于白炭黑补强体系,普通硫化体系硫化胶具有最低的滚动阻力;而对于炭黑补强体系,平衡硫化体系硫化胶具有最低的滚动阻力;胶料拉伸强度的增大有利于耐磨性的提高。     

动态硫化丙烯酸酯橡胶/聚对苯二甲酸乙二醇酯热塑性弹性体补强体系的研究

采用动态硫化法制备丙烯酸酯橡胶(ACM)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)热塑性硫化胶(TPV),并研究硅土、炭黑和白炭黑对TPV物理性能、流变性能和耐油性能的影响。结果表明:与硅土和炭黑相比,白炭黑对ACM/PET TPV的补强效果较好;白炭黑的填料网络结构使TPV的表观粘度明显增大;白炭黑的加入能够提高TPV的物理性能和耐油性能,当白炭黑用量为50份时,所制得的ACM/PET TPV综合性能最佳。     

炭黑/白炭黑复合填料网络在天然橡胶屈挠疲劳过程中的作用分析

通过改变填料体系中炭黑/白炭黑的用量比,制备出具有不同填料网络结构的硫化胶,通过胶料的硫化特性、交联密度、结合胶含量、Payne效应、损耗特性对填料网络结构进行表征并建立填料网络结构模型,最后通过各种性能测试考察了填料网络对橡胶动静态力学性能和屈挠疲劳性能的影响,建立了复合填料网络结构和屈挠疲劳性能的相关性。结果表明,白炭黑-白炭黑相互作用强于炭黑-炭黑相互作用,但白炭黑与橡胶基体的结合作用差;复合填料网络在屈挠疲劳过程中产生的内耗小,白炭黑/炭黑质量比为20/20时,硫化胶的疲劳性能最好。     

补强体系对NR硫化胶疲劳破坏特性的影响

用断裂力学方法研究炭黑N330、炭黑N330/白炭黑和白炭黑补强NR硫化胶的疲劳破坏特性.结果表明,与炭黑N330和炭黑N330/白炭黑补强的NR硫化胶相比,白炭黑补强的NR硫化胶疲劳寿命较长,内部潜在缺陷较少,抗裂纹扩展性能较好;随着疲劳时间的延长,NR硫化胶拉断时的应变能密度减小;疲劳寿命方程能够快速、准确地预测NR硫化胶的疲劳寿命.     

NR/BR复合材料抗裂口增长性能影响因素研究

摘要：研究了填料种类和用量、硫化体系、硫化条件和NR与BR的并用比等因素对NR/BR复合材料抗裂口增长性能的影响。结果表明：对于NR/BR复合材料,炭黑用量在一定范围内时,炭黑用量和种类影响硫化胶的抗裂口增长性能;随着促进剂用量提高或延长硫化时间,抗裂口增长性能变差;而适当提高硫化温度或硫磺用量,NR/BR复合材料的抗裂口增长性能提高;NR/BR并用比、炭黑分布或硫化体系不同时,NR/BR复合材料的耐裂口增长性能都有差异性。     

白炭黑/炭黑复合填料对天然橡胶补强性能的研究

炭黑和白炭黑是橡胶主要的补强填料,可以显著提升橡胶的性能。虽然炭黑和白炭黑有各自的优势,但白炭黑/炭黑共用可以更好地提高天然橡胶(NR)的物理性能和动态性能。本工作用不同用量比的白炭黑/炭黑复合填料(用量50份)补强NR,考察胶料的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性能、抗裂口增长性能、生热性能和滚动阻力等。结果表明,复合填料的白炭黑用量为20份和30份时NR胶料综合性能较好。     

氢化丁腈橡胶/丁腈橡胶耐热密封复合材料的性能研究

研究炭黑、白炭黑、碳酸钙和陶土对氢化丁腈橡胶（HNBR）/丁腈橡胶（NBR）耐热密封复合材料的硫化特性、物理性能、耐热空气老化性能和耐油性能的影响。结果表明：白炭黑补强并用胶的耐热空气老化性能和耐油性能较好,但压缩永久变形大;陶土和碳酸钙补强并用胶的各项性能均较差;炭黑N220补强并用胶的物理性能较好,压缩永久变形小,更适合作为制备HNBR/NBR耐热密封材料的补强填料;炭黑N220和N330在并用胶中分散均匀,而炭黑N770分散不均匀,粒子聚集体较多。     

混炼工艺对炭黑/CR/BR复合材料性 能的影响

工作以CR/BR并用胶为基体材料、炭黑为补强填料制备炭黑/CR/BR复合材料,探究炭黑的添加顺序与薄通工艺对炭黑在CR/BR并用胶中的分散性及其硫化胶性能的影响。结果表明：在不同混炼工艺制备炭黑/CR/BR并用胶中,采用先将炭黑混入BR相中再与CR共混的工艺很好的提高了炭黑的分散性,炭黑/CR/BR复合材料的硫化特性和物理性能随炭黑分散性变好而得到提高;薄通5次时各种配合剂在并用胶中分散性良好。     

炭黑/白炭黑双相填料的配比对溶聚丁苯橡胶性能的影响

考察了用白炭黑取代部分炭黑作为填充剂对溶聚丁苯橡胶(SSBR)硫化胶物理机械性能和动态力学性能的影响。结果表明,采用炭黑/白炭黑双相填料可以提高SSBR硫化胶的物理机械性能和动态力学性能,原因在于双相填料增强了填料与橡胶大分子之间的相互作用,提高了填料在橡胶基质中的分散性。当用20份白炭黑与30份炭黑组成双相填料时,SSBR硫化胶的各项性能达到最佳。     

充环烷油溶聚丁苯橡胶的实用配合研究

研究补强体系、生胶并用和硫化体系对充环烷油的溶聚丁苯橡胶(SSBR)胶料性能的影响。结果表明:对纯炭黑补强体系,炭黑用量为75份的胶料的综合性能较好,两种炭黑并用体系的胶料的综合性能提高,但耐磨性能稍差,对炭黑/白炭黑并用补强体系,白炭黑用量为20份的胶料的综合性能优异,继续增大白炭黑用量,填料分散性和胶料性能下降;SSBR并用20份顺丁橡胶,胶料的压缩生热和滚动阻力降低,耐磨性能提高,耐老化性能优异,其他性能满足使用要求;在硫化体系中硫黄用量对SSBR胶料性能的影响最大,硫黄的适宜用量为1.4～1.6份。     

白炭黑对CR/TPI并用胶性能的影响

研究了白炭黑和Si-69的用量对CR/TPI并用胶的影响.结果表明,白炭黑能加速CR/TPI并用胶的焦烧性能,同时降低了胶料的硫化速度.它对于CR/TPI并用胶的力学性能有显著的补强作用,但略微降低了硫化胶的耐老化性能.在白炭黑补强的CR/TPI并用胶中加入少量硅烷偶联剂Si-69后可以改善并用胶的硫化特性和物理机械性能,但过高的偶联剂用量对硫化胶性能无明显提高.当m(Si-69)∶m(白炭黑)为1∶12时,硫化胶的综合性能最好.     

碳纳米管/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶纳米复合材料导电性能的研究

研究碳纳米管(CNTs)/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶(SSBR)纳米复合材料的导电性能。结果表明,当白炭黑用量小于50份时,白炭黑的阻隔效应占主导,CNTs/白炭黑补强SSBR纳米复合材料的导电性能较差;当白炭黑用量达到70份时,白炭黑的体积排除效应占主导,复合材料的导电性能较好。炭黑和CNTs的协同作用可提高CNTs/白炭黑/炭黑补强SSBR纳米复合材料的导电性能。偶联剂Si747改性复合材料的导电性能优于未添加偶联剂Si747的复合材料。     

AEM橡胶硫化及补强体系的研究

研究了炭黑、白炭黑/炭黑、碳酸钙/炭黑等的用量对过氧化物硫化的乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)的补强作用。结果表明,硫化剂F40用量为5份时,硫化胶综合力学性能较好;加入炭黑后,橡胶补强效果比较明显,白炭黑与炭黑并用可增强硫化胶力学性能,拉伸强度达到20.7MPa;随碳酸钙的加入,硫化胶力学性能有所下降,但能降低产品成本,应用效果比较好。     

白炭黑/炭黑复合填充对NR性能的影响

在白炭黑和炭黑填料总量一定的情况下,研究了不同白炭黑/炭黑配比对NR性能的影响。结果表明,白炭黑用量增加,NR硫化速率下降,体系中炭黑填料网络被破坏且白炭黑-橡胶间较弱的相互作用也会对NR硫化胶力学性能产生一系列影响。DMA结果表明,加入20~25份白炭黑对提高硫化胶的抗湿滑性和降低滚动阻力最为有效。     

稻壳源白炭黑/炭黑/天然橡胶复合材料的性能研究

试验研究稻壳源白炭黑/炭黑并用对天然橡胶硫化胶性能的影响。结果表明:当稻壳源白炭黑/炭黑用量比较高时,胶料的M_L较大,t_(10)较短,t_(90)较长,物理性能较差;当稻壳源白炭黑、炭黑用量较为均衡时,硫化胶的物理性能变化不大,动态力学性能较好;稻壳源白炭黑/炭黑用量比对硫化胶耐寒性能的影响不大;当稻壳源白炭黑/炭黑用量比为20/40和25/35时,硫化胶的综合性能较好。     

白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料的填料网络结构与动态黏弹性能

用橡胶加工分析仪研究了白炭黑用量和偶联剂Si 69原位改性对白炭黑/溶聚丁苯橡胶复合材料中填料网络结构与动态黏弹性能的影响.结果表明,白炭黑用量为30份(质量,下同)时网络结构尚未形成,不能测定结合胶;填充了50份和 70份的白炭黑复合材料的结合胶含量较低,其网络结构的结点类型以刚性结点为主,混炼胶和硫化胶的Payne效应明显.混炼胶的温度扫描结果表明,随白炭黑用量增加,复合材料中填料的聚集程度加剧.经Si 69原位改性后,复合材料的结合胶含量大大提高,网络结构的结点类型以柔性结点为主,混炼胶和硫化胶的Payne效应明显减弱.在10.04%的大应变下进行频率扫描时,经Si 69原位改性硫化胶的储能模量和损耗因子随频率的增大而增大,且明显低于未改性者.     

SSBR和ESBR胎面胶性能研究

研究炭黑或白炭黑补强溶聚丁苯橡胶(SSBR)和乳聚丁苯橡胶(ESBR)胎面胶的性能.结果表明,SSBR与白炭黑的界面作用强于ESBR;当采用白炭黑补强时,SSBR硫化胶的物理性能优于ESBR,而采用炭黑补强时,SSBR硫化胶的物理性能无明显优势;与炭黑补强SBR硫化胶相比,白炭黑补强SBR硫化胶的抗湿滑性能较好,滚动阻力较低,但耐磨性能较差,其中白炭黑补强SSBR硫化胶的抗湿滑性能最突出.