工程隔振用聚氨酯微孔弹性体的研制

以改性MDI(MM103C)、HDI三聚体(HI100)、组合聚醚多元醇YZ-2101、聚合物多元醇POP-36/28、聚醚多元醇330N、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)、1,4-丁二醇(BDO)和发泡剂等为原料,采用半预聚体法制备了工程隔振用聚氨酯微孔弹性体材料,研究了材料密度和硬段含量对微孔弹性体性能的影响。结果表明,随着密度的增加,微孔弹性体拉伸强度、断裂伸长率逐渐增大;随着硬段含量的增加,微孔弹性体的拉伸强度和静刚度逐渐升高,断裂伸长率逐渐减小,压缩永久变形率和动静刚度比先降低后升高,硬段质量分数40%时达到最低值,分别为6.5%和1.22。     

防老剂在高铁客运专线橡胶垫板中的应用研究

通过测试高铁客运专线垫板的200%定伸应力、压缩永久变形、动静刚度比的性能参数,研究两种防老剂H71、4010NA对客运专线橡胶垫板200%定神应力、压缩永久变形、动静回弹力比性能的影响,并对防老剂H71、4010NA的适用性进行分析。研究结果表明添加防老剂H71与添加剂4010NA的橡胶垫板性能接近,而添加H71的橡胶垫板在200%拉伸强度、压缩永久变形、动静态回弹力比的性能上优于添加4010NA。     

橡胶加工助剂MT222对橡胶垫板胶料性能的影响

研究橡胶加工助剂MT222(简称MT222)对橡胶垫板胶料混炼能耗、加工性能、物理性能以及产品外观合格率的影响。结果表明:随着MT222用量的增大,混炼胶的混炼能耗和门尼粘度降低,焦烧时间延长,硫化胶的硬度、拉伸强度、老化后拉伸强度保持率和拉断伸长率保持率变化不大,拉断伸长率和工作电阻逐渐增大,200%定伸应力和静刚度先增大后减小,阿克隆磨耗量、动静刚度比和压缩永久变形先减小后增大;加入MT222能够减小橡胶垫板外观不合格率;MT222的适宜用量为3份。     

DCP/TAIC用量及老化行为对NBR/EVM共混胶性能的影响

课题研究了DCP/TAIC用量及不同老化行为对NBR/EVM共混胶的硫化特性、总交联密度、两项交联密度、物理机械性能、压缩永久变形及压缩蠕变等性能的影响;结果表明共混胶随着DCP/TAIC用量增大,其总交联密度、两项交联密度、拉伸强度、100%定伸应力、硬度和压缩蠕变呈上升趋势,扯断伸长率和压缩永久变形呈上升趋势;老化后总交联密度、两相交联密度、100%定伸应力、硬度和老化前相比都增大,拉伸强度和扯断伸长率都减小,老化前后扯断永久变形基本不变。     

空心玻璃微珠对MDI体系聚氨酯弹性体性能的影响

以聚醚多元醇CHE-330N、CHP-2045和异氰酸酯MDI为原料,空心玻璃微珠为填充剂,采用一步法制备聚氨酯弹性体,改变玻璃微珠种类及用量,研究其对弹性体性能的影响。结果表明:空心玻璃微珠明显改善了聚氨酯弹性体的动态热机械性能,但也在一定程度上降低了材料的力学性能和电阻率,当玻璃微珠用量为2%时,S60试样的拉伸强度、断裂伸长率和弹性较高,动静刚度比降到1.75,介质损耗因数降到1.2,动态热机械性能改善最为明显,综合性能最好;随着空心玻璃微珠S60用量的增加,材料的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率和电阻率呈现下降趋势,动静刚度比和介质损耗因数逐渐减小,动态热机械性能明显改善;当S60用量为2%时,试样的综合性能较好。     

聚氨酯微孔弹性体加速老化评估及使用寿命研究

以改性MDI和聚醚多元醇为基本原料制备聚氨酯微孔弹性体,通过50℃、70℃和90℃水热老化试验,分析在特定老化温度条件下,聚氨酯微孔弹性体力学性能随时间的变化情况。结果表明,聚氨酯微孔弹性体的拉伸强度、断裂伸长率、硬度和压缩静刚度等性能在水热老化试验前期有短时间增加,然后都随时间减小。在较高温度的水热老化试验中,材料的力学性能降低较快。筛选压缩静刚度作为表征材料老化过程的性能指标,利用阿伦尼乌斯方程建立使用温度与寿命之间的模型,推算聚氨酯弹性体材料使用寿命。     

微纳层叠TPU/MVQ热塑性硫化橡胶的制备与性能研究

利用微纳层叠挤出设备良好的分布分散混合作用，制备了聚氨酯/硅橡胶（TPU/MVQ）热塑性硫化橡胶（TPV），研究了制备方法、动态硫化温度、螺杆转速、橡塑比、相容剂种类及含量对TPV性能的影响。结果表明，与普通共混相比，微纳层叠加工制备的TPV在拉伸强度和断裂伸长率上分别提升了12.4%、12.1%；硫化温度190℃、螺杆转速200 r/min时，TPV力学性能最佳，拉伸强度、断裂伸长率、硬度、压缩永久变形分别为6.69 MPa、363.8%、57.6 A、31.5%；随着橡胶含量的增加，TPV拉伸强度、断裂伸长率、硬度下降，弹性回复性能、耐老化性能、耐油性能提升；相容剂硅烷改性聚氨酯（TPSiU）和乙烯丙烯酸甲酯共聚物（EMA）最佳用量分别为10份和5份，与EMA相比，TPSiU作为相容剂时，材料弹性回复性能、耐油性能更优，而EMA对TPV的断裂伸长率提升作用明显。     

偶联剂KH550对风电弹性支撑性能的影响

研究了偶联剂KH550对风电弹性支撑橡胶及产品性能的影响。结果表明,KH550用量为2份时,硬度及拉伸强度达到最大值,拉断伸长率有所降低,回弹性及压缩永久变形有明显改善,Payne效应及损耗因子大幅降低;随着KH550用量的增加,产品动静刚度比大幅降低,产品疲劳后厚度变化减小,表面温升降低,刚度变化率较小,产品各项性能满足技术指标要求。     

聚醚型聚氨酯混炼胶性能研究

研究了炭黑补强剂和过氧化物（DCP,BIPB）对混炼型聚醚聚氨酯橡胶力学性能的影响,讨论了DCP和补强剂用量变化以及热空气老化对性能的影响。结果表明,DCP硫化胶拉断伸长率高,BIPB硫化胶永久变形低;当DCP用量为1.6份时,拉伸强度和撕裂强度最高,分别为25.3MPa和47.5kN/m;随补强剂用量的增加,混炼橡胶硬度增加,拉伸强度变化不明显,拉伸永久变形变大。     

氟醚橡胶长期老化性能研究

本研究对某国产氟醚橡胶在空气、燃油中长期老化后的拉伸强度、拉断伸长率、压缩耐寒系数、压缩永久变形、质量变化、体积变化等性能进行了研究,并与丁腈橡胶进行了对比。试验结果表明,氟醚橡胶具有优异的耐热空气及耐燃油介质老化性能,其拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形在150℃以下的空气和燃油介质中长期老化后保持稳定;氟醚橡胶在初始低温压缩耐寒性能方面比丁腈橡胶略差,但高温、长时间老化后其压缩耐寒系数优于丁腈橡胶;氟醚橡胶在燃油中的质量和体积变化随温度升高而增加,随时间的延长保持稳定,在质量、体积变化及稳定性方面优于丁腈橡胶胶料。     

聚酯/聚醚混合型增塑剂对乙烯丙烯酸酯橡胶性能的影响

研究不同牌号乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)及聚酯/聚醚混合型增塑剂种类和用量对硫化胶性能的影响。结果表明:AEM Vamac G硫化胶的耐低温性能较好,而AEM Vamac GLS硫化胶的物理性能、耐老化性能和耐油性能较好,选择并用比为50/50的AEM Vamac G/AEM Vamac GLS并用胶作为主体材料,硫化胶的物理性能、耐油性能和耐低温性能可更好地平衡;添加增塑剂TP-759的硫化胶的耐低温性能较好,添加增塑剂RS-735的硫化胶的耐热老化性能较好,两者耐油性能相当;随着增塑剂用量的增大,硫化胶的耐低温性能提高,拉伸强度降低,拉断伸长率和压缩永久变形增大,油浸泡后体积变化率减小。     

热塑性聚氨酯弹性体与乙华平橡胶共混物的性能

将聚酯型和聚醚型聚氨酯弹性体(TPU385E,TPU8685)分别与不同乙酸乙烯酯含量的乙华平橡胶(EVM400,EVM700)进行共混,考察了原料种类、共混比对共混物力学性能和耐磨性的影响。结果表明,随着TPU用量的增加,EVM/TPU共混物的拉伸强度、邵尔A硬度、100%定伸应力和300%定伸应力均提高,扯断伸长率下降;随着EVM用量的增加,EVM/TPU共混物的拉伸强度、邵尔A硬度、100%定伸应力和300%定伸应力均降低,扯断伸长率增大;随着TPU用量的增加,EVM/TPU共混物的耐磨性提高;TPU8685/EVM400共混物具有最大的拉伸强度,TPU385E/EVM700共混物具有最大的扯断伸长率,TPU8685/EVM700共混物具有最好的耐磨性;当2种TPU与EVM400质量比都为50/50时,TPU385E/EVM400的耐磨性最差。     

受压与不受压条件对铁路扣件系统减震垫板的静刚度及动静比的长期影响研究

对比研究了长期室外受压与室内不受压存放条件对60-10-17橡胶垫板、WJ7-B橡胶垫板、WJ8-B弹性垫板静刚度及动静比的影响。结果表明,三种试验垫板在室内存储27个月,其静刚度与动静比均满足铁标要求;在长期室外受压模拟试验中,WJ8-B弹性垫板静刚度保持率良好,60-10-17橡胶垫板与WJ7-B橡胶垫板静刚度在受压两个月后超出标准,三者动静比均满足要求。对于影响弹性垫板老化的关键性因素,需要进一步探讨验证。     

三官能度聚醚型聚氨酯弹性体的力学性能研究

以三官能度的聚醚多元醇、1,4-丁二醇和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为主要原料合成了聚氨酯弹性体。研究表明,硬段质量分数超过50%以后,伸长率降低,交联时间对聚氨酯(PU)弹性体整体的力学性能影响不大。在保持异氰酸酯指数为1.0和MDI含量不变的条件下,把1,4-丁二醇和聚醚多元醇的羟基摩尔比提高到1.50:0.33,材料的力学性能最佳。随着交联时间的增加,拉伸强度及硬度先增大后减小,伸长率呈减小的趋势。     

己内酯改性丙烯酸酯对PP/EPDM热塑性弹性体的影响

研究了己内酯改性丙烯酸酯(FA2D)对聚丙烯(PP)/乙烯–丙烯–丁二烯橡胶(EPDM)热塑性弹性体的耐油性、压缩变形性能、力学性能及老化性能的影响。结果表明,随着FA2D含量的增加,PP/EPDM/FA2D热塑性弹性体的耐油性逐渐提高,压缩变形性能略有改善,总碳总挥发性有机化合物(TVOC)含量逐渐增大,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均呈逐渐降低趋势,而耐老化性能有所改善。     

高速铁路轨下弹性垫板的研制

通过4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、组合聚醚多元醇、匀泡剂、扩链剂和水反应制备高速铁路轨下弹性垫板(UTPE).探讨了聚醚多元醇相对分子质量、交联剂种类、硬段含量等对UTPE力学性能、静刚度的影响.并结合特别模具和加工工艺研制了高速铁路轨下弹性垫板,经测试得知,它可满足要求.     

高速铁路用聚氨酯树脂嵌缝胶的研制

以混合聚醚多元醇和不同种类的二异氰酸酯为原料制备了预聚体,采用扩链剂和聚醚多元醇为交联剂,合成了一种双组分聚氨酯嵌缝胶。研究了预聚体中异氰酸酯种类、异氰酸根(NCO)含量、聚醚多元醇种类对涂膜力学性能的影响。结果表明,采用MDI-3051和自制聚醚为原料,NCO质量分数在6%时,所制备的嵌缝胶拉伸强度为1.87 MPa,断裂伸长率为983%,粘结强度为1.2 MPa,嵌缝胶性能优异,能满足客运专线桥梁混凝土桥面伸缩缝的技术要求。     

单组分聚氨酯胶的制备及透气型跑道力学性能分析

以聚醚多元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)为主要原料制备单组分聚氨酯粘合剂,并与三元乙丙橡胶(EPDM)颗粒混合制备透气型跑道。研究了聚醚种类对跑道性能的影响,以及胶液与EPDM颗粒配比、EPDM颗粒的含胶量和跑道样块厚度等因素对透气型跑道产品力学性能的影响。结果表明,将聚醚三醇Voranol 2471和聚醚二醇223-060LM(质量比为1∶1)的混合聚醚与异氰酸酯MDI-50反应制备NCO质量分数为7.0%的预聚体作为粘合剂,与含胶量15%的EPDM颗粒按质量比1∶8混合反应制备塑胶跑道材料,且所制备制品底层厚度10 mm、整体厚度为13 mm时,制品的冲击吸收、垂直变形、拉伸强度和拉断伸长率满足新国标GB 36246—2018透气型跑道要求。     

聚羧酸减水剂合成因素对混凝土拉压比及初裂时间的影响

通过实验,以混凝土28d的拉压比大小为评价混凝土抗裂性能的优劣,分析了合成聚羧酸减水剂的羧基、氨基、磺酸基、羟基、酯基等各官能团比例,聚醚支链的长短,减水剂分子量大小等因素对混凝土抗裂性能的影响.初步探讨了聚羧酸减水剂提高混凝土抗劈裂性能机理.