橡胶纳米增强中的逾渗行为及其机理

通过考察炭黑、纳米氧化锌等纳米增强剂对丁苯橡胶和三元乙丙橡胶的增强作用,首次报道在橡胶的纳米增强中存在着类似于橡胶增韧树脂的逾渗现象,也即橡胶的拉伸强度随着纳米增强剂用量的增加先缓慢增加,进而迅速上升,而后达到平衡;同时,增强刺的粒径越大、逾渗点的增强剂体积分数越高,对应的橡胶拉伸强度也越低.分析认为,这种逾渗现象与纳米增强机理有关;纳米粒子的增强在于诱导产生粒子间伸直链的形成,因而与粒子间距有关;纳米粒子与橡胶间不能完全以化学键结合.否则会严重妨碍伸直链的形成,部分大分子与纳米粒子间形成物理吸附是必要的;高交联密度影响伸直链的形成,进而影响纳米增强效果;应该存在着最小的增强剂临界粒径.     

炭黑表面的纳米结构对橡胶的补强作用

通过扫描隧道显微镜(STM)技术了解到炭黑粒子表面的鳞片状石墨微晶组成的纳米级精细结构，并研究炭黑对橡胶的补强机理。研究表明，炭黑表面的纳米结构使橡胶分子链网络缠绕在炭黑表面，并将外来应力分散到其它分子网络上，共同分担应力，使橡胶弹性体体系不至于迅速破坏。     

聚合弹性体的纳米结构及其补强机理的研究

合成橡胶用填料，如炭黑和近年的白炭黑，都是纳米粒子赋予了其较高的技术性、机械性和应用性能。本文论述了这种补强现象及由纳米表面间的反应引起的交互作用。     

一个橡胶补强的新观点

提出一个观点:在橡胶中填料之间相互作用的强弱可直观地用填料粒子间作用距离的不同来表示,同一种填料体系中,颗粒间存在着由强到弱的多级相互作用,这种多级相互作用距离服从正态分布,橡胶在外力作用下的应力-应变行为和动态性能均与填料颗粒间作用距离在外界应力作用下的变化有关。以此观点为基础,可细致分析并很好地解释应力-应变曲线中应力上翘现象、不同粒径的填料对橡胶材料模量的影响、填充橡胶的伸长率比纯胶大的现象、橡胶材料的疲劳生热问题、周期应力作用下滚动阻力测试中的温升现象以及炭黑补强橡胶的Payne效应。     

橡胶硫化交联网络发展过程的逾渗分析

应用逾渗理论分析了NR,BR和SBR三种橡胶的转矩硫化曲线和交联密度曲线,分别得到硫化交联网络在临界转变区域的逾渗阈值和临界指数。研究结果表明,在相同网络发展阶段使用同种表征方法,3种橡胶的临界指数基本相同,即其在硫化过程中的网络发展服从相同的标度律。     

炭黑填充橡胶补强机理的研究进展

综述了几种常见模型及机理的研究现状和进展,重点介绍了结合胶双层结构模型、流体动力学模型和广义自洽模型的最新研究进展。     

明胶/纳米微晶纤维素共混复合膜的逾渗研究

以共混的方法制备了明胶/纳米微晶纤维素复合膜。测定了不同纳米微晶纤维素质量分数(0%～1%)下复合膜的抗拉强度(2.3～14.8 MPa)、断裂伸长率(55%～13%)和热缩性(3.5%～1.4%)。当添加纳米微晶纤维素(NCC)到一定量时复合膜的抗拉强度、断裂伸长率和热缩性的数值都发生了突变。结果表明,明胶/纳米微晶纤维素共混复合膜存在逾渗现象,逾渗阈值为质量分数0.6%NCC。     

逾渗理论的研究及应用进展

逾渗理论是处理强无序和具有随机几何结构系统常用的理论方法之一,为描述空间分布的随机过程,提供一个明确、清晰、直观的模型。本文系统地阐述了逾渗理论的中心内容(即在逾渗阈值处系统的物理性质会发生尖锐的变化)、基本特点;以导电复合材料体系为例分析总结了8种逾渗模型的特点;概述了逾渗理论的应用领域,并展望了其发展前景。     

镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料逾渗值的研究

研究了镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料的力学性能和电性能。结果表明,随着镀银玻璃微珠用量的增加,复合材料的力学性能逐渐劣化,体积电阻率逐步下降。在填料体积分数为38.8%时,复合材料由绝缘体转变为导体,具有明显的逾渗现象。当填料体积分数增大到46%左右时,复合材料体积电阻率呈现一个微弱的拐点。导电复合材料逾渗现象的存在与材料内部导电网络的形成密切相关。     

填料-橡胶的化学和物理作用及补强ⅡN330,SiO2,n-SiO2和n-SiO2/KH-846与NR

研究了填料－橡胶的相互作用。发现N330－NR间的相互作用。n－SiO2（粒径：15nm）／KH－846－NR间的相互作用，都是化学作用占优势（＞80％），化学作用对补强的贡献率都大于90％；无偶联剂KH－846时，n－SiO2和SiO2（粒径：15．8nm）与NR都无化学作用，只有物理交联，由于隔离作用，都降低硫化体系与橡胶相互作用的化学交联密度，但n-SiO2的物理交联密度是SiO2的2．6倍，对补强的贡献是SiO2的1．9倍，也是n-SiO2／KH－846体系的61％。     

Studies on Interfacial Characteristics of Highly Dispersible Silica Reinforced Epoxidized Natural Rubber Compounds

The present work examines the effect of two different specific surface areas of highly dispersible silica (HDS)-reinforced epoxidized natural rubber (ENR) composites. The influences of different blend ratio between ENRs consisting 25 and 50?mol% of epoxidation-based (ENR-25/ENR-50) composites was studied in detail. The primary objective is to investigate the interfacial area of HDS surface involved in filler-to-rubber interaction mechanisms for the better reinforcement. Notable improvement in overall properties of these green composites are corroborated with various meticulous characterization including cure characteristics, specific bound rubber content, physicomechanical, dynamic mechanical properties, etc. Increasing the specific surface area of HDS and their subsequent interface with ENR matrix invokes its superior dispersion. Small angle X-ray scattering (SAXS) has been used to analyze the particles network and clusters establishment in green composites. The present SAXS method provides a unique insight into the cluster formation according to the Beaucage model. However, SAXS results demonstrate that particles networks can be effectively suppressed by increasing specific surface area of HDS.     

石墨烯/氧化亚铜界面交互作用对储锂性能的影响

通过一种简单的液相法以及随后的热处理合成了石墨烯/氧化亚铜复合材料(Cu_2O/GNSs)。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射以及X射线光电子能谱对复合材料的形貌和结构进行了表征。当复合材料作为锂离子电池负极材料时,在50 mA/g电流密度下,首次可逆容量为448 mAh/g,经过90次循环以后,容量增加到613 mAh/g。在500、1 000 mA/g下,可逆容量依然可达444、346 mAh/g,分别为50 mA/g电流密度下容量的99%和77%。Cu_2O/GNSs较高的容量以及优异的倍率性能应当归结于石墨烯与氧化亚铜之间的协同作用。     

废橡胶粉增韧环氧沥青及其机理研究

引入废橡胶粉可改善道路铺装用环氧沥青材料的低温抗裂性能.考察了反应温度、废橡胶粉含量和顺酐含量对沥青性能的影响.采用正交实验确定了如下最佳工艺：反应温度为170℃,废橡胶粉含量12 g/100 g基质沥青,顺酐含量3.2 g/100 g基质沥青.制备的废橡胶粉改性环氧沥青材料在-20℃下具有1.25％的断裂延伸率,在23℃常温下具有2.12 MPa的强度和126.34％的断裂延伸率.通过Mooney-Rivlin方程对废橡胶粉改性环氧沥青应力应变曲线的分析研究表明：添加废橡胶粉改性产生了新的化学交联,导致其化学交联密度增大,同时存在物理缠结,废橡胶粉与环氧沥青固化产生了互穿网络结构,导致材料强度和韧性均明显增加.     

吸收过程的界面传质机理

以分子热力学为基础 ,对气体吸收过程进行了理论分析 ,导出了传质通量的数学表达式。根据该文分析 ,气液界面传质的源动力来自界面处气液两相的不平衡 ,即只要有传质发生 ,液相界面处的浓度就不会达到与气相呈平衡的浓度。对于气相阻力可以忽略的吸收过程 ,两相传质速率的大小主要取决于液相的溶质界面浓度和液膜厚度 ,影响溶质界面浓度和液膜厚度的主要因素是近界面液相侧的流场分布。利用近界面浓度与液膜厚度的激光测定结果 ,计算了甲醇、乙醇及正丙醇吸收CO2 气泡的传质通量 ,计算结果与实验值吻合良好     

橡胶防护蜡的作用机理及影响其防护性能的因素

结合橡胶防护蜡的作用机理说明橡胶制品环境温度、石蜡化学组成、硫化胶交联度、石蜡内部迁移、胶料配合剂和石蜡浓度是直接影响防护蜡性能的因素。指出改性防护蜡是今后橡胶防护蜡的一个发展方向。     

玻璃钢/橡胶复合结构界面胶接问题的研究

本文通过对玻璃钢／橡胶复合结构界面胶接问题的研究，介绍了胶粘剂在玻璃钢／橡胶复合结构中的应用，并对如何选择合适的胶粘剂、在胶接工艺中应注意的问题提出了自己的看法。     

Percolation model for brittle-tough transition in nylon/rubber blends

It is proposed that the brittle- tough transition in nylon/rubber blends occurs when the yielding process propagates through thin matrix ligaments in which a plane-strain to plane-stress transition takes place. This propagation process is modelled as a percolation phenomenon. The model explains the observed brittle-tough transition, and predicts that monodisperse and asymmetric particles are more effective in toughening than polydisperse and spherical ones.