丙烯腈含量对丁腈橡胶热降解性能的影响

应用热分析(DSC-TGA)技术研究了丙烯腈含量对丁腈橡胶(NBR)热降解性能的影响,结合TGA-FT-IR分析了丙烯腈含量对热降解过程中NBR分子结构演变的影响。研究表明,NBR首先发生交联环化反应,然后发生断链降解反应。热交联反应主要发生在320℃-410℃,交联反应放出热量随丙烯腈含量增加而降低。NBR断链降解初期以腈基及其交联产物的断裂为主,后期以丁二烯基团及交联产物的断裂为主。在整个降解过程中,降解活化能随转化率增加先增加后减小,最大活化能出现在转化率15%-30%之间。低丙烯腈含量NBR中的-C≡N主要转变为-C=N,高丙烯腈含量的-C≡N基团除转化为-C=N外,还转化为烯基苯氮类物质、HCN和NH3。     

丙烯腈含量对丁腈橡胶热降解性能的影响EI北大核心CSCD

应用热分析(DSC-TGA)技术研究了丙烯腈含量对丁腈橡胶(NBR)热降解性能的影响,结合TGA-FT-IR分析了丙烯腈含量对热降解过程中NBR分子结构演变的影响。研究表明,NBR首先发生交联环化反应,然后发生断链降解反应。热交联反应主要发生在320℃-410℃,交联反应放出热量随丙烯腈含量增加而降低。NBR断链降解初期以腈基及其交联产物的断裂为主,后期以丁二烯基团及交联产物的断裂为主。在整个降解过程中,降解活化能随转化率增加先增加后减小,最大活化能出现在转化率15%-30%之间。低丙烯腈含量NBR中的-C≡N主要转变为-C=N,高丙烯腈含量的-C≡N基团除转化为-C=N外,还转化为烯基苯氮类物质、HCN和NH3。     

丙烯腈-醋酸乙烯酯水相沉淀聚合产物的研究

采用水相沉淀聚合法制备了摩尔含量为0%~25%醋酸乙烯酯(VA c)的丙烯腈(AN)-醋酸乙烯酯(VAc)共聚物,并采用红外光谱(FT-IR)、元素分析、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)和乌氏黏度计等方法对聚合产物进行了表征。结果表明,聚合产物中VAc的含量低于投料配比中VAc的含量;随VAc比例的增加,聚合物的熔点降低,分解温度先升高后又降低。VAc的摩尔含量为15%~20%时共聚物的分子量为2.8×104~3.1×104。VAc摩尔含量为10%时共聚物的分解温度为364℃,而熔融温度仅为222℃。由于第二单体VA c的加入,可使共聚物的熔点降低到分解温度之下。     

含有低分子量聚乙二醇的丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物的结构与性能研究

在丙烯腈(AN)与丙烯酸甲酯(MA)的水相沉淀聚合过程中添加5%～30%的亲水性聚合物-聚乙二醇(PEG),合成含有PEG的丙烯腈基共聚物.采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(DTG)和X射线衍射分析(XRD)等方法对聚合产物进行了分析.结果表明,聚乙二醇不参与丙烯腈与丙烯酸甲酯的聚合反应,但对聚合物的热力学行为与结晶度产生一定的影响.随着PEG含量的增加,共聚物的分解温度先降低后升高,而熔融温度呈现出先升高后降低的变化趋势;聚合物的结晶度也随着PEG含量的增加先升高后降低.     

动态硫化粉末NBR/高聚合度PVC热塑性弹性体性能的研究

以粉末NBR(PNBR)高聚合度PVC(HPVC)为主体材料,考察了NBR的凝胶含量、硫化体系和加工条件对动态硫化PNBR／HPVC热塑性弹性体(TPE)性能的影响。结果表明,选择非交联型的PNBR和酚醛树脂硫化体系,TPE的力学性能最好,最佳硫化温度为170℃。     

丙烯腈共聚物低温热解反应动力学

用红外光谱分析法和热重法研究了丙烯腈(AN)共聚物在空气中的低温(350℃以下)热解反应，讨论了热解温度、时间、共聚单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和衣糠酸(IA)对共聚物热解反应速率的影响。结果表明，当温度升到160℃以上时，共聚物开始发生热解反应，在180℃～220℃之间，热解速率最大；在180℃时，AN与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚物最初约有15min的诱导期。当头聚物中共聚单体NVP的质量分数小于11％时，随NVP浓度增加，热解速率加快；超过11％后，热解速率基本相等。     

微热量热计法研究几种盐对硝酸铵晶变的影响

硝酸铵(AN)中添加质量分数5%的无机盐并碾磨混合,通过微热量热计研究4种常用无机盐对AN晶型Ⅳ~Ⅰ型转变的影响。结果表明:两种氯盐使AN晶型Ⅱ~Ⅰ型开始转变的温度明显提前;4种无机盐使AN晶型Ⅳ~Ⅲ型转化温度降低;硝酸钾使AN晶型Ⅲ~Ⅱ型转变温度提高约7℃,氯化钾提高约3℃;氯化钾可以使AN晶型的Ⅳ~Ⅲ型、Ⅲ~Ⅱ型相转变焓降低,使晶型转变难度增大;氯化钠使AN晶型转变焓明显增大,促进AN晶型转变。     

热空气老化对丁腈橡胶交联密度的影响

对丁腈橡胶(NBR)进行热空气老化,通过溶胀法和核磁法(NMR)测试老化后样品的交联密度,结果发现NBR硫化胶核磁法交联密度随着老化时间的增加而增大;溶胀法交联密度随着老化时间的增加先减小后增大。此外,NBR硫化胶核磁法交联密度随着老化温度的增加而增大;溶胀法交联密度随着老化温度的增加先减小后增大。最后研究了NBR硫化胶力学性能与交联密度间的关系,结果发现NBR硫化胶的100%定伸应力随核磁法交联密度的增大而增大;拉伸强度随核磁法交联密度的增大先增大后降低;断裂伸长率随核磁法交联密度的增大而降低。     

炭黑/ABS高密度复合体的电性能与电磁特性

高密度平板吸波材料由于体积小、能承载而受到越来越多重视.本文研究了炭黑含量和偶联剂对炭黑(CB)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合平板材料的导电性、电磁屏蔽性能以及不同厚度平板材料吸波效能的影响.结果表明复合平板的体电阻率随炭黑含量的增加而降低,在15%(质量分数)时出现渗滤值,当炭黑含量达到30%(质量分数)时,体积电阻率达到最低值,约为103Ω·cm,而屏蔽效能随炭黑含量的增加而增加.而10%偶联剂的加入使得体电阻率增加,屏蔽效能降低.3mm厚复合平板的吸波效能随炭黑含量的增加吸收峰值也随之增加,而6mm厚时,20?复合平板吸收峰值达到最大21.76dB.偶联剂使吸波效能在不同炭黑含量显示出不同的趋势:当炭黑含量较小(5%和10%)时,偶联剂加入降低了平板的吸收衰减;当炭黑含量较大(20%和30%)时,偶联剂却使得吸收衰减峰值大大增加,有效频段也随之拓宽.     

丙烯腈含量对PVDF/SAN共混物性能的影响

采用乳液聚合方法制备了一系列不同丙烯腈(AN)含量的苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN),将其与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,考察了AN含量对PVDF/SAN共混物性能的影响。动态力学热分析结果表明,随着AN含量增加,PVDF的Tg向高温移动,PVDF与SAN的相容性提高。X射线衍射仪测试得出PVDF结晶为α晶型,不同AN含量的SAN对PVDF的晶型没有影响。差示扫描量热分析发现PVDF及其共混物中,PVDF具有双重熔融行为。随着AN含量增加,PVDF结晶温度向低温方向有所移动,结晶能力降低。扭矩测试发现,PVDF具有较高的黏度,SAN的引入降低了PVDF的黏度。接触角结果表明SAN提高了PVDF的表面亲水性,AN含量越高,共混物极性越大,材料表面亲水性越强。     

竹炭/酚醛树脂复合导电材料的制备与性能

以碳化温度为900 ℃的竹炭为导电骨料、 酚醛树脂为黏结剂、 炭黑为添加剂, 采用模压成型法制备竹炭/酚醛树脂复合导电材料。考察了竹炭的粒度、 酚醛树脂用量、 炭黑用量、 成型压力及固化温度等工艺因素对竹炭/酚醛树脂复合导电材料导电性和抗弯强度的影响。结果表明: 随着酚醛树脂用量的增加, 复合材料的抗弯强度增大, 电导率先增大后减小; 增加成型压力可同时提高复合材料的电导率和抗弯强度; 增大竹炭粉粒的粒径、 增加炭黑用量、 提高固化温度有利于改善复合材料的导电性, 但会不同程度地改变复合材料的力学性能。制备竹炭/酚醛树脂复合导电材料的最佳工艺条件为: 竹炭粒度≤75 μm, 树脂用量30%, 炭黑用量7.5%, 成型压力280 MPa, 固化温度180 ℃。      

碳纤维原丝用二元丙烯腈聚合物的合成及性能

设计合成了双功能共聚单体3-羧基-3-丁烯酰胺(CBA),采用溶液聚合的方法制备丙烯腈二元共聚物作为碳纤维前驱体,详细研究了单体配比对聚合反应、聚合物结构和预氧化性的影响。结果表明,随着单体投料中CBA含量的增加,聚合物中CBA含量增加,而相对分子质量和转化率均逐渐降低;红外光谱和差示扫描量热分析表明CBA单体能够通过离子机理引发环化,使预氧化温度降低60℃以上,且随着CBA单体含量的增加,离子环化反应加强,放热速率降低,有利于避免集中放热,CBA可以明显改善聚丙烯腈(PAN)的预氧化性能,有利于制备高性能碳纤维。     

用红外光谱法研究橡胶/炭黑的界面相互作用

用红外光谱法(FI-IR)研究了橡胶微观结构、炭黑表面基团对橡胶/炭黑的界面相互作用的影响。研究表明,炭黑加入后各分子基团的振动均发生红移。炭黑与富电子的分子链相互作用大,即天然橡胶(NR)>丁基橡胶(BR)>丁苯橡胶(SBR)>丁腈橡胶(NBR);对侧基的影响小于对主链的影响。极性基团丙烯腈含量(ACN)增加,除ν(C≡N)外碳链上的其它基团均发生蓝移,且支链上双键基团所受影响最大。炭黑加入后,减弱了ACN含量增加对链段间作用力的影响,随ACN含量增加各基团蓝移较纯胶的小。门尼黏度仅影响δCH2的振动峰位。     

过氧化物硫化三元乙丙橡胶的高温硫化过程模拟

通过橡胶加工分析仪探讨了采用2种一级唯象动力学方程模拟过氧化物高温硫化三元乙丙橡胶(EPDM)的可行性。结果表明,该模型与实测曲线之间具有良好的相关性,随着硫化温度的升高,过氧化物硫化EPDM橡胶的交联反应程度和断链反应程度均增大,反应速率加快。当温度低于195℃时,交联反应的活化能与断链反应的活化能基本相等;当高于195℃时,交联反应的活化能降低,而断链反应活化能的大小依赖于温度变化。并且发现高温硫化EPDM硫化胶拉伸储能模量(E’)的频率依赖性明显增强,硫化时间长短也会影响分子链的松弛行为。     

基于傅里叶变换红外光谱的航空丁腈橡胶鉴别方法

介绍了航空丁腈橡胶(NBR)的编号规则,分析了傅里叶变换红外光谱(FTIR)定量法鉴别航空丁腈橡胶的理论依据。将航空丁腈橡胶试样经无水乙醇萃取、烘干后,采用红外光谱定量法统计分析了光谱中特征吸收峰(-C≡N基与-CH=CH₂基)的吸光度比值R与橡胶生胶丙烯腈(CAN)含量的半定量对应关系和鉴别橡胶的种类。结果表明:生胶丙烯腈含量越高,特征峰吸光度比值R越大,具有线性对应关系。依据R推断丁腈橡胶的生胶类型,再结合橡胶硫化硬度,可对航空丁腈橡胶作进一步鉴别。对于不同类型生胶并用的丁腈橡胶而言,并用胶的某些特征官能团可作为橡胶鉴别的依据。     

高氯酸锂改性丁腈橡胶抗静电性能研究

采用熔融共混法,制备丁腈橡胶/高氯酸锂(NBR/LiClO_4)抗静电复合材料,研究LiClO_4的用量对复合材料硫化性能、力学性能及电性能的影响。结果表明:LiClO_4对NBR的硫化起到了促进作用,提高了其交联密度;NBR的力学强度随着LiClO_4用量的增加而提高;LiClO_4的加入降低了NBR的体积电阻率和表面电阻率,使其由绝缘材料转变为抗静电材料。当LiClO_4的用量为40份时,NBR复合材料的体积电阻率、表面电阻率分别达1.1×108·cm和2.0×109。     

Gamma irradiation aging of NBR/CSM rubber nanocomposites

The effect of gamma-irradiation on the acrylonitrile butadiene/chlorosulphonated polyethylene rubber blends (NBR/CSM) based nanocomposites containing carbon black (CB) and silica filler (Si) were investigated by TG-DTG and ATR-FTIR techniques. The silica (with primary particle size of 22 nm) was added in content of 0, 10, 20 and 30 phr and carbon black (with primary particle size 40–48 nm) was added in content of 30 phr and rubber blend compounds were prepared. The obtained elastomeric materials were aging to different γ-irradiation doses (100, 200 and 400 kGy). The cure and mechanical properties of obtained nanocomposites were determined. Incorporating 20 phr of silica to the control NBR/CSM rubber blends containing 30 phr CB resulted 152% increase in tensile strength, 116%, in elongation at break and 142% modulus at 100% elongation, according to synergistic effect between the fillers. FTIR measurements of aged samples estimated the formation of alcohols, ethers and small amounts of lactones, anhydrides, esters and carboxylic acids after exposure to lower doses of γ-radiation (100 kGy). On the basis of the obtained spectra the formation of shorter polyene sequences and aromatic rings in aged elastomeric samples are assumed. The results show that 30 phr of carbon black (CB) and 20 phr of silica are needed for the best gamma aging resistance of NBR/CSM rubber nanocomposites. The result of radiation exposure is decrease in mechanical properties. The dose at which ultimate mechanical properties decreased was at 200 kGy. TG-DTG measurements estimated decrease in thermal stability of gamma-irradiated NBR/CSM rubber blend based nanocomposites. Silica reinforced NBR/CSM rubber blend had better radiation resistant than carbon black. Rough and heterogeneity of fracture surfaces has been observed for NBR/CSM rubber blends filled with silica. More uniform morphology of fracture surfaces according to high polymer–filler interaction and low filler–filler interaction has been observed for CB/Si filled NBR/CSM rubber blend.     

NBR填充体系和NBR/Zn(MMA)2合金硫化动态力学响应的研究

用MDR2000无转子流变仪研究了NBR、NBR／HAF、NBR／HAF／DOP体系和NBR／Zn(MAA)2弹性体合金硫化过程的动态力学响应。结果表明，随着Zn(MAA)2用量增大，合金体系的焦烧时间、正硫化时间缩短，最高弹性转矩显著增大，表明Zn(MAA)2提高了体系的交联密度和交联速度。当Zn（MAA）2用量为40份时，合金的力学性能优于NBR／HAF和NBR／HAF／DOP硫化胶，而动态力学损耗居于两者之间。     

聚氯乙烯与丁腈橡胶交联反应的分子模拟

用分子模拟方法对聚氯乙烯(PVC)与丁腈橡胶(NBR)化学交联机理及交联反应位置进行了研究,通过DMol 3计算反应的自由能、活化能和反应热,进而研究他们对交联反应行为的影响。模拟结果显示:在453K时,过氧化二异丙苯(DCP)能够引发NBR发生夺取α-亚甲基活泼氢的反应和双键的加成反应,产生NBR大分子自由基,进而引发NBR的自交联反应,加成反应的速率要快于夺取α-亚甲基活泼氢的反应速率;DCP能够引发PVC发生脱氢反应,形成PVC大分子自由基进而引发PVC的交联,但不能引发PVC发生脱氯的反应;PVC与NBR能够发生共交联反应;NBR的自交联反应最快,PVC与NBR的共交联反应次之,PVC的自交联反应最慢。     

军民两用硝铵炸药的配方和某些爆炸性能的相互关系

研究了AN-AN-TNT-DNT、AN-TNT-DNT-Al两种军民两用硝铵炸药的配方和某些爆炸性能之间的相互关系.结果发现:对于AN-TNT-DNT炸药,随着DNT含量由0%增加到5%,炸药的爆热Qv减少1.6%,比容V0增加1.0%,Qv V0的乘积下降0.6%;随着氧平衡由0%降低-2.50%,炸药的爆热Qv减少2.2%,比容V0增加0.7%,Qv V0的乘积下降1.5%.对于AN-TNT-DNT-Al炸药,随着铝粉含量由0%增至14%,炸药的爆热Qv增加58.34%,比容V0下降15.7%,Qv V0的乘积增加33.5%.