丁腈橡胶/受阻酚AO-2246/绢云母粉共混物的动态力学性能

首先制备丁腈橡胶(NBR)/2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)共混物,然后添加不同含量的绢云母粉,获得了不同阻尼性能的复合材料。采用动态力学分析、红外光谱以及扫描电镜等手段研究了绢云母粉加入后的改善阻尼性能的机理。研究结果表明,绢云母粉的加入,不仅提高了NBR/AO-2246共混物的损耗角正切值(tanδ),而且储能模量(E')和损耗模量(E″)均得到提高。通过红外光谱分析可知,分子间氢键效应不是导致NBR/AO-2246/绢云母共混物高阻尼性能的原因。结合扫描电镜分析表明,高阻尼性能是无定形态小分子AO-2246具有高阻尼性能和绢云母与NBR基体间摩擦耗散能量共同作用的结果。储能模量的增大是绢云母粉特殊的高厚径比层状结构引起的补强效应所致。     

氧化石墨烯对丁腈橡胶-聚氨酯共混物动态力学性能的影响

以丁腈橡胶(NBR)与聚氨酯(PU)为共混基体,添加氧化石墨烯(GO)或片状石墨(G)通过热压成型工艺合成GO/NBR-PU和G/NBR-PU三元体系复合材料,借助DMA、FTIR、SEM等手段,研究氧化石墨烯与片状石墨对NBR-PU共混物动态力学性能的影响。研究结果表明,GO加入后,损耗角正切值(tanδ)、损耗模量(E″)以及储能模量(E′)随着GO含量的增加先增加后减小,当GO含量达到临界值(与NBR质量比为3%)时,其动态力学性能tanδ、E″及E′表现出较好的性能;而添加片状石墨时,NBR-PU共混物的阻尼性能和力学性能均有一定的增强,但随着含量进一步增加,阻尼性能与力学性能有所下降。通过微观分析发现,GO的增强作用主要是因为界面效应,而无论是氧化石墨烯或是片状石墨,在基体中均有很强的团聚作用,而性能下降的主要原因就是其团聚作用。     

受阻酚/羧基丁腈橡胶复合材料的结构及动态力学性能

将羧基丁腈橡胶(XNBR)和受阻酚2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚) (AO-2246)混合制备出挤压和未挤压AO-2246/XNBR复合材料,并对其结构及动态力学性能进行了研究。研究结果表明,AO-2246在XN2BR基体中的分散状态对体系的动态力学性能影响较大。在未挤压样品中,大部分AO-2246分子以晶体颗粒的形式存在,体系的损耗因子(tanδ)比纯XNBR基体低;而在挤压样品中,由于热压淬火过程中两组分发生杂化,体系的tanδ值明显增大,体系的阻尼性能显著提高。差示扫描量热(DSC)分析和扫描电镜(SEM)观察表明,当AO-2246质量分数高于40%后,杂化体系中AO-2246以3 种形态存在：杂化形态、微相分离态以及结晶态,它们共同对体系的动态力学性能产生影响。AO-2246质量分数为50%的杂化体系的tanδ峰峰值高达3.5,同时该峰位置由低温区向高温方向移动至室温附近,从而使AO-2246/XNBR复合材料成为一种极具潜力的高性能阻尼材料。     

CIIR/AO-2246/PF复合材料的结构与阻尼性能研究

氯化丁基橡胶(CIIR)基体中添加了受阻酚AO-2246和酚醛树脂(PF),制备了CIIR/AO-2246/PF交联复合材料,并研究了其阻尼性能、力学性能和微观结构。结果表明:CIIR/AO-2246/PF交联复合材料的损耗因子-温度(tanδ-T)曲线只有一个单峰,是热力学相容体系,与纯的CIIR或CIIR/AO-2246交联体系橡胶相比,其tanδ峰明显向高温移动,最大损耗因子值及其对应温度都得到大幅度提高,且峰值增加到1.80左右,有效阻尼温域范围90℃以上。同时,AO-2246和PF的加入可以兼具提高CIIR基体材料力学性能,具有很好的实用价值。扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)和傅里叶红外光谱(FTIR)的分析结果证明,AO-2246以无定形状态分散在CIIR/PF基体中,且AO-2246与基体CIIR之间形成了很强的分子间作用力,使材料的玻璃化温度大幅度上升。     

七孔涤纶纤维对CPE-AO2246微观结构和性能的影响

利用氯化聚乙烯(CPE)、2,2-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO2246)和三维卷曲七孔中空涤纶纤维(SHPF)制备了一系列的SHPF/CPE AO2246三元复合材料.通过DMA、SEM、SW230吸声仪以及HD026NE电子织物强力仪等对复合材料的微观结构和性能进行了测试及分析.结果表明,加入的SHPF纤维充当了结晶诱导作用,在复合材料中产生了大量AO2246的包覆式结晶,从而加速了网络结构的形成;含有20％质量比(以CPE和AO2246总质量为基)纤维的SHPF/CPE-AO2246复合材料的最大储能模量是未加纤维的3倍多,由于复合材料的储能模量增幅较大而使其损耗因子下降较快,但材料损耗模量-温度曲线下的面积(LA)随纤维含量增加而增大,说明材料的阻尼耗能能力并未下降;SHPF纤维的加入使材料的力学性能获得了较大的改善,中空网络结构的形成赋予三元复合材料吸声性能.     

AO-2246对聚氨酯阻尼及力学性能影响

聚氨酯(PU)中添加不同份数小分子AO-2246,研究了AO-2246对阻尼性能和力学性能的影响。结果表明,PU/AO-2246体系的损耗因子-温度(tanδ-T)曲线只有一个转变峰,是热力学相容体系,随着AO-2246添加份数的增多,聚氨酯的最大损耗因子tanδ_(max)及对应峰值温度均随之提高,tanδ最大可达到1.51。添加适量AO-2246会提高聚氨酯的拉断伸长率,但同时会降低其拉伸强度和硬度。     

七孔涤纶纤维对CPE-AO2246微观结构和性能的影响

利用氯化聚乙烯(CPE)、 2, 2-亚甲基-双( 4-甲基-6-叔丁基苯酚) (AO2246)和三维卷曲七孔中空涤纶纤维(SHPF)制备了一系列的SHPF/CPE-AO2246三元复合材料。通过DMA、 SEM、 SW230吸声仪以及HD026NE电子织物强力仪等对复合材料的微观结构和性能进行了测试及分析。结果表明, 加入的SHPF纤维充当了结晶诱导作用, 在复合材料中产生了大量AO2246的包覆式结晶, 从而加速了网络结构的形成; 含有20%质量比(以CPE和AO2246总质量为基)纤维的SHPF/CPE-AO2246复合材料的最大储能模量是未加纤维的3倍多, 由于复合材料的储能模量增幅较大而使其损耗因子下降较快, 但材料损耗模量-温度曲线下的面积(LA)随纤维含量增加而增大, 说明材料的阻尼耗能能力并未下降; SHPF纤维的加入使材料的力学性能获得了较大的改善, 中空网络结构的形成赋予三元复合材料吸声性能。     

高性能氯化丁基橡胶复合阻尼材料的制备技术及力学阻尼性能研究

采用机械共混改性方法制备了高性能氯化丁基橡胶(CIIR)/四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(AO-60)/酚醛树脂(PF)复合减振材料。研究了硫化体系、混炼温度和酚醛树脂用量等对复合减振材料力学阻尼性能的影响。结果表明:在CIIR/AO-60复合材料体系中,采用氧化锌硫化体系制备的减振材料的力学阻尼性能较佳;在混炼条件110℃×30min下制备的复合减振材料的综合阻尼性能和相态结构分布都优于常温下制得的阻尼材料;在CIIR/AO-60材料体系中,随着PF用量的增加,复合减振材料的力学性能、贮能模量和损耗模量都得到提高,复合减振材料的动态力学性能曲线向高温方向移动,材料体系的最大损耗因子值有一定的降低;当PF用量为5份时,所制备的高性能氯化丁基橡胶复合减振材料具有更好的综合力学阻尼性能。     

受阻酚封端聚氨酯阻尼材料的结构与性能

分别设计合成了受阻酚AO-80和AO-2246封端聚氨酯预聚物,并经固化制得聚氨酯阻尼材料。采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描热分析、扫描电镜表征了该材料的微观结构,并研究了受阻酚含量、受阻酚种类和聚醚相对分子质量对阻尼材料动态力学性能的影响。动态力学测试结果表明,所制得试样组分相容性较好,随着受阻酚用量的增加,最大阻尼因子增大,玻璃化温度升高,阻尼温域变宽;同质量比时,AO-2246封端所制得试样最大阻尼因子和损耗峰面积均高于AO-80体系;随着聚醚相对分子质量增加,试样的最大阻尼值增大,玻璃化温度降低,相容性变好。     

原位增容工艺对PS/EPDM力学性能及动态流变行为的影响

采用热失重分析、凝胶含量和力学性能的测定、动态流变等方法研究了不同增容工艺对聚苯乙烯(PS)/乙丙三元橡胶(EPDM)大分子间Friede-l Crafts烷基化反应的影响。结果表明,与直接增容共混物相比,预混增容共混物中含有较多的接枝共聚物和较低的凝胶含量,其力学性能得到提高,拉伸强度从18.3MPa提高至20.3MPa,断裂伸长率从5.6%提高至21.6%;热重分析显示,其最大分解速率温度提高10℃;动态流变行为显示,在低频率(ω)区域,预混增容共混物的储能模量(G′)、损耗模量(G″)、复数黏度(η*)低于直接增容共混物,损耗正切(tanδ)高于直接增容共混物;扫描电镜(SEM)照片显示,其分散相均匀细小,韧性断裂特征明显。     

氢化羧基丁腈橡胶/AO-2246复合材料阻尼性能研究

以氢化羧基丁腈橡胶(HXNBR)为基体,加入极性有机小分子2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)进行改性,制取了HXNBR/AO-2246复合材料,对其阻尼性能进行研究。结果表明,AO-2246质量分数在40%以内时,随其用量的增加HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能逐渐提高,在40%时状态最佳,此时损耗因子(tanδ)峰值为2.21,对应玻璃化转变温度(T_g)为24.9℃,tanδ>0.3的有效阻尼温域为32.6℃。HXNBR/AO-2246复合材料阻尼性能的提高是基于HXNBR中氰基(—CN)和羧基中的C=O与AO-2246中的羟基(—OH)形成了氢键网络作用,以及AO-2246较大侧基所带来的位阻效应。同时,随着AO-2246用量逐渐增加,小分子达到饱和并开始自聚结晶,材料出现两相结构,在AO-2246质量分数为50%时,过多的小分子使得材料阻尼性能下降,但对应Tg继续往高温方向移动。     

苯乙烯与丙烯酸改性PP/PS共混物的相形态与动态力学性能

制备了反应性单体(S t、AA)改性PP/PS共混物,用TEM、SEM、POM和DM A研究了改性对PP/PS共混物的相结构与动态力学性能的影响。结果表明,反应单体存在异相成核作用与增容作用,并促进PS在PP中的分散,分散相粒子尺寸和PP球晶尺寸明显变小,AA的异相成核作用比S t的大。反应性单体改性提高共混物的储存和损耗模量,AA单体改性共混物的储存模量(E′)和损耗能量(E″)比S t改性的高。     

动态硫化 EPDM／PP 共混物的动态力学性能

探讨了硫化剂用量、橡塑比对ＥＰＤＭ／ＰＰ共混物动态力学性能的影响。实验表明,在相同温度下,随着硫化剂用量增加,共混物的动态模量及ＥＰＤＭ的玻璃化温度（Ｔｇ）升高;随着树脂含量的增加,共混物的动态模量增大,ＥＰＤＭ的玻璃化温度降低。     

Dynamic mechanical behavior of polymer modified bitumen

The dynamic mechanical behaviour of bitumen (BIT) modified with styrene/butadiene/styrene block copolymer (SBS) were investigated. Dynamic mechanical analysis (DMA) were performed in the temperature range –80 to 60 °C. The primary viscoelastic functions were determined at the traffic frequency, 5 Hz. The BIT+SBS blends were investigated in creep fatigue regime at temperature 10, 20, 30, 40 and 50 °C. Dynamic mechanical behaviour of BIT+SBS blends depends on their morphological characteristics, number of phases, phase compositions and phase content in blend, as well as time and temperature. The curves of primary viscoelastic functions, storage modulus (E′), loss modulus (E′′) and loss tangent (tg δ) vs. temperature of polymer modified bitumen differ from unmodified bitumen and indicate the presence of the swollen polybutadiene and polystyrene phases in bitumen phase. The curve E′ vs. temperature of polymer modified bitumen show the rubbery plateau. With the increment of SBS content the rubbery plateau is shifted to high temperatures. At the constant load the creep values of BIT-SBS blends increase and those of creep modulus decrease over a period of time. These effect are more pronounced in samples with higer content of SBS. The time-temperature correspondence principle was applied to create master curves for the reference temperature 10 °C for the creep modulus of BIT + SBS blends. The data were analysed using WLF and Arrhenius equations. Electronic Publication     

CF/GF混杂增强环氧树脂复合材料的高载动态黏弹特性

采用高载动态热机械分析仪EPLEXOR500对T300/S-2混杂纤维增强环氧树脂复合材料的动态黏弹特性进行了分析, 考察了静态载荷、 动态载荷对其储能模量、 损耗模量和损耗角正切的影响, 并研究和对比了不同载荷水平下混杂比以及混杂方式对动态黏弹性参数的影响规律。结果表明: 不同混杂比复合材料的储能模量均随动态载荷的增大而降低, 随静态载荷的增大而增大, 损耗模量和损耗角正切则随两种载荷的增大而降低。高载荷下混杂复合材料的储能模量仍较好地符合"复合梁理论"。动载扫描模式下, 损耗角正切随混杂比的变化基本符合"混合定律", 夹芯混杂复合材料的储能模量远高于层间混杂复合材料, 且损耗角正切也比层间混杂时大; 但在静载扫描模式下则是层间混杂复合材料的损耗角正切更大。      

氧化石墨烯对阻尼丁腈橡胶抗老化性能的影响

以丁腈橡胶(NBR)为基体,添加由改进Hammer法制备的氧化石墨烯(GO)和经过表面改性过的氧化石墨烯(MGO),制备出有着较高阻尼性能的阻尼材料,借助DMA,AFM,SEM等手段,研究NBR/GO与NBR/MGO共混物的阻尼与抗老化性能,研究结果表明,加入GO与MGO于NBR中后,损耗角正切值(tanδ)增大,且其抗老化性能也有所改善,添加较少量GO于基体中时,其抗老化性能较好,添加MGO于基体中时,添加量与共混物的抗老化性能关系不明显,说明GO和MGO的分散性对其抗老化性能有正相关性。通过微观分析发现,团聚是共混物抗老化性能下降的主要原因,而添加GO和MGO后所形成的界面效应则是其阻尼性能和抗老化性能优良的主要原因。