原位接枝改性炭黑补强NR结构与性能的研究

研究原位接枝改性炭黑补强NR的物理性能和动态力学性能,并分别采用热重分析仪、傅立叶红外光谱仪及转矩流变仪对原位接枝改性炭黑补强NR的结构进行表征和研究。结果表明,炭黑原位接枝改性后与橡胶界面的相互作用增强,硫化胶的性能提高,改性剂用量为4.5份时硫化胶的综合性能最好;改性剂与橡胶和炭黑发生了接枝反应,并参与了硫化。     

对乙烯苯磺酸钠改性炭黑母炼胶的制备及性能

采用固相原位聚合接枝方法制备了对乙烯苯磺酸钠（NASS）改性的亲水性纳米炭黑。热重分析结果表明,NASS成功地接枝到炭黑表面,其接枝率为2．5％。水分散性测试结果表明,改性炭黑在水介质中分散稳定。扫描电子显微镜照片表明,改性炭黑以聚集体尺寸均匀分散于橡胶基体中。改性炭黑填充的天然胶乳硫化胶的物理性能有了较大幅度的提高,其中撕裂强度提高了160％。     

炭黑改性及其在橡胶中的应用

从炭黑表面包覆、表面吸附、表面接枝、氧化和卤化改性几方面出发，综述了近几年来炭黑改性技术及其在橡胶中的应用研究进展。     

原位接枝改性对白炭黑补强NR橡胶结构与性能的影响

研究了原位接枝改性白炭黑补强的天然橡胶力学性能及动态性能,采用红外光谱、热失重、转矩流变仪分别对改性前后的橡胶结构进行了表征。结果表明,白炭黑填充的天然橡胶经原位接枝改性后,拉伸强度和定伸应力均提高,压缩永久变形和阻尼因子(tanδ)均减小;当改性剂用量为9份时,胶料综合性能最好。TG分析及红外光谱分析结果表明,改性剂在混炼阶段与橡胶、炭黑粒子发生了接枝反应,在硫化阶段参与了交联反应。转矩流变仪测试结果表明,改性剂在混炼阶段需要达到一定的温度(约在120℃左右)才能与白炭黑发生接枝反应,且反应为吸热反应。     

淀粉功能化改性及作为轮胎补强填料的研究进展

淀粉作为补强填料替代部分炭黑或白炭黑可以改善轮胎的抗湿滑性能和滚动阻力性能,且淀粉来源广、成本低、无污染,有望成为新型橡胶补强填料。但淀粉极性强,与橡胶相容性差,直接使用无法起到补强作用,需要进行改性。淀粉的改性方法主要有细微化、酯化改性、接枝改性和原位改性4种。这些方法通过减小淀粉颗粒尺寸和引入其他分子链或基团等途径,改善淀粉在橡胶基体中的分散性及与橡胶的相容性,其中原位改性法操作简单,制备复合材料的工艺与传统工业化方法相似,最易商业化。     

绿色炭黑对橡胶性能影响的研究

炭黑是工业应用最早的纳米粉体材料。自从第一次世界大战期间作为橡胶补强填料以来,炭黑一直广泛应用于世界橡胶工业。因为其无法比拟的补强效果,其在橡胶工业中的地位是不可代替的。然而,目前商业炭黑还存在着一些问题,如:还有待进一步降低其滚动阻力、提高其抗湿滑性等。为解决这些问题,国外开发了低滞后炭黑和转化炭黑,但其力学性能受到一定影响。在炭黑改性方面,科学家们也做了大量的研究,因其多为液相中的改性,成本比较高,不适宜扩大规模。本文作者曾提出“乙烯基单体原位固态接枝改性炭黑的方法”,并报道了马来酸酐改性炭黑、丙烯酸丁…     

原位反应合成技术在橡胶加工和改性方面的应用

介绍了不饱和橡胶的原位环氧化和原位接枝、原位合成聚不饱和羧酸盐、橡胶填充剂表面原位化学处理、蒙脱土原位插层／剥离、溶胶-凝胶法原位生成SiO2等原位反应合成技术在橡胶加工和改性方面的应用研究工作，讨论了各种改性橡胶方法的特点以及改性效果，并探讨了改性橡胶材料在各种橡胶制品行业实际应用的可能性。     

淀粉功能化改性及在补强橡胶中的研究进展

淀粉作为补强填料替代部分炭黑或白炭黑可以改善橡胶轮胎的抗湿滑性和滚动阻力,且淀粉来源广,成本低,无污染,有望成为新型橡胶补强填料。但淀粉极性强,与橡胶相容性差,直接使用无法起到补强效果。本文综述了淀粉细微化、酯化改性、接枝改性、原位改性这四种改性淀粉的方法。这些方法通过减小淀粉颗粒尺寸和引入其他分子链或基团等途径,改善淀粉在橡胶中的分散性及其与橡胶的相容性,使淀粉能够成为橡胶轮胎的优质补强填料。     

甲基丙烯酸固态原位接枝改性炭黑对天然橡胶和顺丁橡胶性能的影响

考察了固态原位接枝改性制备的甲基丙烯酸接枝改性炭黑对天然橡胶(NR)和顺丁橡胶。(BR)静态力学性能、动态力学性能的影响。结果表明。甲基丙烯酸改性炭黑比普通商品炭黑填充的NR硫化胶具有更好的静态力学性能;甲基丙烯酸改性炭黑曼有利于降低NR和BR硫化胶的滚动阻力。同时,有利于提高NR硫化胶的抗湿滑性。     

原位接枝改性炭黑补强NR在轴箱弹簧中的应用

研究原位接枝改性炭黑补强NR的物理性能和动态力学性能，考察用其制造的轴箱弹簧的刚度性能。结果表明，与未改性胶料相比，原位接枝改性胶料的物理性能和动态力学性能均提高；使用原位接枝改性胶料的轴箱弹簧动静刚度比和滞后圈面积大幅减小，在较高频率条件下尤为显著，产品的减震性能明显改善。     

炭黑表面接枝聚合改性进展

从炭黑粒子表面性质及表面化学基团出发 ,并结合聚合反应理论 ,介绍了将单体接枝聚合或将聚合物直接接枝到炭黑表面的自由基接枝、正离子接枝、负离子接枝及其他功能化接枝改性方法。论述了实现这些过程的溶液法、熔融法及辐射法接枝等工艺方法及影响炭黑接枝改性的因素。炭黑表面接枝聚合改性能大大扩大炭黑的应用范围。     

Non-isothermal Crystallization Kinetics of Poly (Ethylene Terephthalate)/Grafted Carbon Black Composite

Summary The grafted carbon black (GCB) was prepared by in-situ grafting low molecular weight compound on the surface of carbon black (CB) using a new technique. Poly(ethylene terephthalate)/grafted carbon black (PET/GCB) and poly(ethylene terephthalate)/ carbon black (PET/CB) composites were prepared by melt blending. The non-isothermal crystallization process of virgin Poly(ethylene terephthalate)(PET), PET/CB, and PET/GCB composites were investigated by differential scanning calorimetry (DSC), and the non-isothermal crystallization kinetics was analyzed using different approaches, i.e. modified Avrami equation, Ozawa equation and the method developed by Liu. The effective energy barrier ΔE of virgin PET, PET/CB, and PET/GCB composites were calculated using the differential iso-conversional method. All of the results showed that GCB and CB acted as nucleating agents and increased the crystallization rate of PET. Compared with CB, GCB was a more effective nucleator for PET.     

炭黑粒子表面功能化及其应用

从炭黑粒子表面性质及表面化学基团观点出发,介绍了将功能聚合物引入到炭黑表面,并用以制备热敏、气／湿敏传感器的研究现状及前景展望。     

Effect of Grafted Carbon Black on Properties of Vulcanized Natural Rubber

Summary To modify carbon black (CB) surface, in situ grafting of natural rubber (NR) onto the CB surface by solid-state method was used to get grafted carbon black (GCB). The vulcanization characters of NR compounds employed CB and GCB were investigated. Crosslinking density of vulcanized NR was measured by equilibrium swelling method. As a result, it was found that GCB could improve both cure rate and crosslinking density. Moreover, the mechanical properties of vulcanized NR filled with GCB were enhanced to a large extent compared with vulcanized NR filled with CB. No Payne Effect was observed in GCB filled NR compounds during dynamic properties testing, indicating that there was no filler network and GCB was dispersed uniformly in NR matrix, which was proved by SEM micrographs. Based on above results, it was considered that the grafting modification weakened filler-filler interaction and enhanced filler-polymer interaction.     

Effects of Carbon Black on the Properties of HNBR Reinforced by in-situ Prepared ZDMA

Hydrogenated nitrile rubber (HNBR) filled with carbon black (CB) and in-situ prepared zinc dimethacrylate (ZDMA) was prepared by mechanical mixing method. The effects of carbon black on the vulcanization characteristics, physical and dynamic mechanical properties, thermal stability and the fracture surface morphologies of HNBR reinforced by in-situ prepared ZDMA (HNBR/ZDMA) were investigated. The results showed that, for given ZDMA loading (50 phr), with the increasing CB content, the scorch time extended, tensile strength, tear strength and elongation at break increased at first and then decreased, while the modulus at 100% and hardness increased. The comprehensive properties of the HNBR/ZDMA/CB was optimal, when the content of CB was 10 phr. DMA analysis showed that the addition of CB could enhance the storage modulus (E’) & loss modulus (E”), and decreased the glass transition temperature (Tg) of HNBR/ZDMA. TGA analysis revealed that the addition of CB could improve the thermal stability of HNBR/ZDMA. SEM analysis showed that the CB dispersed well in the HNBR/ZDMA, and the CB could improve the dispersion of ZDMA effectively.     

接枝炭黑/聚乙烯导电复合材料正电阻温度系数(PTC)效应研究

用接枝炭黑作导电粒子研究了在聚乙烯基材中的正 (电阻 )温度系数 (PTC)效应。结果发现 ,甲基丙烯酸甲酯接枝的炭黑在高密度聚乙烯中能表现出较好的 PTC效应。从实验现象分析 ,接枝炭黑的 PTC效应是结晶熔融和体积膨胀双重变化共同作用的结果。     

CB-g-WPU/WPU复合材料的制备与气敏响应性能

通过对导电填料炭黑（CB）进行官能化，在CB表面引入羧基官能团，利用CB表面的羧基等活性官能团与端异氰酸酯基聚氨酯预聚物反应得炭黑接枝水性聚氨酯（CB-g-WPU），采用乳液共混法制备得CB—g-WPU／WPU气敏导电复合材料，并对CB—g-WPU／WPU复合材料的气敏响应行为进行了研究。X射线光电能谱（XPS）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）等分析结果表明聚氨酯接枝到了炭黑表面；SEM分析表明，炭黑经过接枝改性后均匀分散在基体WPU中。该法制备的CB—g-WPU／WPU复合材料逾渗值低、气敏响应度大、响应范围广，是一种综合性能优异的气敏导电复合材料。     

单体接枝改性炭黑填充NR复合材料的研究

采用单体接枝改性法制备炭黑填充型NR复合材料，并对其性能进行研究。结果表明，在NR胶乳与炭黑的混合体系中加入适当的单体M(BA，MMA或GMA)和引发剂，使单体M与NR大分子发生接枝反应的同时，与炭黑表面的活性基团发生反应，制备NR／M／炭黑复合材料；该复合材料的物理性能和耐热氧老化性能优异，热稳定性和抗湿滑性良好。     

具有原位导电微纤网络的CB/PET/PE复合材料的力学性能

在前期热塑性塑料原位成纤研究的基础上，尝试利用原位成纤方法制备炭黑(CB)／聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)／高密度聚乙烯(HDPE)原位导电微纤网络复合材料(CEMN)，以期增强复合体系的力学强度。通过对CEMN体系与CB／PE体系的力学性能测试发现，CEMN体系的拉伸强度低于普通CB/PE复合物。为增强复合体系的力学性能，应改变加工过程及降低体系中CB的用量。     

炭黑粒子偶联处理的HDPE复合材料PTC性能研究

研究了以HDPE为基体,工业炭黑（CB）为导电粒子的高分子复合材料的PTC（正温度系数）导电行为。考察了炭黑及偶联剂种类、用量对高分子PTC导电材料性能的影响,并探讨了偶联接枝机理,从理论上对改性效果进行了分析。结果表明,对炭黑,尤其是槽法炭黑 表面处理可显著提高复合材料的电导率及减小NTC（负温度系数）效应;钛酸酯偶联剂具有最佳改性效果,可明显改善炭黑粒子分散状态,增强材料的PTC效应,其最佳用量为1％质量份。