碳纳米管/炭黑复配对天然橡胶湿法混炼共沉胶性能的影响

通过制备碳纳米管(CNTs)/炭黑(CB)/天然橡胶(NR)湿法混炼共沉胶,分析碳纳米管与炭黑复配后的共沉胶物理力学性能、硫化性能和动态力学性能,并与传统干法混炼胶进行对比。结果表明,在湿法混炼共沉胶中,随着填料中碳纳米管份数的增大,胶料的焦烧时间及正硫化时间逐渐缩短,其中焦烧时间缩短了11%,正硫化时间缩短了18%。相比于单一填料的补强体系,复配填料体系更有助于2种填料各自的分散。扫描电镜和动态力学性能分析共同显示,复配填料体系在湿法混炼天然胶中分散得更好,且复合材料拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率更高。     

低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/炭黑导电发泡材料的压阻特性

研究了低密度聚乙烯(LDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)/炭黑(CB)导电发泡材料在压力作用下的导电行为。结果表明,LDPE/EVA/CB导电泡沫材料的渗滤阈值为21.6%。炭黑质量分数在20%~23%范围内,材料的导电性能与泡孔结构最佳。在压缩实验中,材料表现电阻负压力系数效应(NPCR)与电阻正压力系数效应(PPCR)。在定应变循环压缩实验中,压缩频率f=0.01 Hz比f=0.25 Hz的电阻变化更稳定,说明高频压缩易对导电网络造成破坏。每周期的电阻曲线均呈"w"型,说明NPCR向PPCR转变的行为可逆,该变化被认为与基体的压缩与泡孔壁的拉伸变形有关,由此提出导电泡沫材料压-阻特性模型。     

天然橡胶的炭黑增强和断裂特性

天然橡胶产于自然界中的树木类,灌木类,藤类等植物,是人类最先应用的橡胶类材料。当今,种类繁多的合成橡胶材料被研发和应用,但是由于天然橡胶优良的性能,使得它依然是消耗量最大、应用最广的橡胶材料。因此,对天然橡胶性能的研究对于其应用和新品种橡胶材料的研发仍有重要意义。本文讨论了天然橡胶的炭黑增强及其断裂特性的相关理论。     

芳纶纤维对炭黑/丁苯橡胶复合材料疲劳行为的影响

使用短芳纶纤维（AF）增强炭黑/丁苯橡胶（CB/SBR）复合材料,研究AF对复合材料疲劳行为的影响。在应力控制条件下,少量AF的加入使缺口试样的疲劳寿命提高了25.5倍;疲劳使试样的储能模量（G'）降低,AF的加入使疲劳后试样的Payne效应降低,G₀'/G₁₀₀'值降低10.5%;复数模量随疲劳周期增加而降低,但少量纤维能使复合材料的复数模量保持在较高的水平,30 000周疲劳下AF-CB/SBR的复数模量仍为CB/SBR的1.73倍;疲劳后AF-CB/SBR复合材料的100%和300%定伸应力随疲劳变形量的增加而先增大后降低,断裂伸长率有所下降。试样疲劳后相对于拉伸变形量,纤维的增强作用产生滞后效应,相对界面滑脱能随疲劳应变幅度的增加而降低; SEM结果显示,疲劳后橡胶基体出现一定的剥离,纤维与橡胶界面受到损伤。     

烯丙基离子液体修饰炭黑/硅橡胶复合材料的压阻特性

为改善炭黑在硅橡胶中的界面性质,通过机械研磨法,采用1-烯丙基-3-甲基-咪唑氯盐对炭黑进行表面修饰,再与硅橡胶混炼制备炭黑填充硅橡胶柔性复合压阻材料,研究了修饰炭黑对复合材料的导电渗流和压阻行为、压阻松弛和循环特性的影响。扫描电镜表明,与未经修饰的炭黑对比,修饰炭黑在硅橡胶基体中形成炭黑离子凝胶结构。由于炭黑离子凝胶的增塑作用及在靠近时相互排斥和在远离时相互吸引作用,离子液体修饰炭黑/硅橡胶复合材料较炭黑/硅橡胶具有更敏感的正压阻效应和更短的压阻松弛时间,并且循环压缩测试结果表明离子液体修饰炭黑/硅橡胶复合材料电阻变化具有更好的可重复性。     

炭黑/硅橡胶导电复合材料微观结构及其导电特性

对炭黑/硅橡胶导电复合材料的微观结构及导电特性进行了研究。以液体硅橡胶为绝缘基体、纳米导电炭黑颗粒为填充材料制作的复合材料具有优良的导电特性,通过实验测试获得了不同炭黑含量下复合材料的电阻率,当炭黑质量分数4%时,可获得较好的导电性。利用电子扫描系统对炭黑颗粒在硅橡胶基体中的微观结构分布进行了观察,观察发现纳米炭黑颗粒主要以"团聚体"及与之相连的"链条"结构两种形式存在,并不是均匀规则的。将"团聚体"与"链条"结构简化为可变形的"大颗粒",在此基础上建立了相应的导电模型。     

低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/炭黑导电发泡材料的压阻特性EI北大核心CSCD

研究了低密度聚乙烯(LDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)/炭黑(CB)导电发泡材料在压力作用下的导电行为。结果表明,LDPE/EVA/CB导电泡沫材料的渗滤阈值为21.6%。炭黑质量分数在20%~23%范围内,材料的导电性能与泡孔结构最佳。在压缩实验中,材料表现电阻负压力系数效应(NPCR)与电阻正压力系数效应(PPCR)。在定应变循环压缩实验中,压缩频率f=0.01 Hz比f=0.25 Hz的电阻变化更稳定,说明高频压缩易对导电网络造成破坏。每周期的电阻曲线均呈'w'型,说明NPCR向PPCR转变的行为可逆,该变化被认为与基体的压缩与泡孔壁的拉伸变形有关,由此提出导电泡沫材料压-阻特性模型。     

聚合物/炭黑复合材料PTC特性的理论研究进展

关于聚合物／炭黑复合物材料ＰＴＣ特性的机理研究,提出了许多理论模型,文中几个具有代表性的模型,即（１）导电链与热膨胀模型;（２）隧道导电模型;（３）炭粒聚集态结构变化及迁移模型;（４）欧姆导电机理及相变模型等进行分析和讨论,指出了各种模型的特点与缺陷,认为进一步研究了ＰＴＣ现象的机理,完善相应的理论模型,是该领域中一项长期的工作。     

导电SBS/SBR复合材料的研究

本文研究了碳黑填充ＳＢＳ／ＳＢＲ复合材料的基本电性能，对复合材料电阻率随温度的变化特性进行了详细研究。讨论了碳黑种类、结构和性质、填充浓度以及ＳＢＳ含量对复合材料电阻率和电阻——温度特性的影响。实验结果指出，碳黑（Ｎ５５０）／ＳＢＳ／ＳＢＲ（ＳＢＳＳＢＲ＝１１ｗｔ）复合材料的电阻率随温度的变化呈一定强度的正温度系数（ＰＴＣ）效应。     

导电聚苯胺纳米纤维对聚乙烯/炭黑复合体系电阻行为的影响

采用水溶液氧化聚合和热掺杂相结合的技术制备十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(PANI-DBSA)纳米纤维,并将PANI-DBSA纳米纤维与低密度聚乙烯(LDPE)和炭黑(CB)进行熔融共混制得PANI-DBSA/LDPE/CB导电复合材料,研究了PANI-DBSA纤维的引入对导电复合材料电阻行为的影响。结果表明,添加PANI-DBSA纳米纤维,复合材料的逾渗阀值移向较低炭黑含量,复合材料的PTC强度得到一定程度的提高,复合材料的电阻率-温度曲线的热循环稳定性得以改善。     

碳/碳复合材料的疲劳行为研究

碳/碳复合材料作为理想的高温结构材料,在服役过程中不可避免地涉及疲劳加载的情况,其疲劳行为的研究具有十分重要的意义.本文对近年来碳/碳复合材料疲劳行为的研究情况进行了综述,总结出了疲劳行为特点.提出了"界面控制"疲劳机理分析模型,并用此模型合理解释了碳/碳复合材料优异的抗疲劳性能以及异常的"疲劳强化"现象.并在此基础上,对今后的研究工作发表了一些看法.     

纳米接枝炭黑在橡胶中的应用

将炭黑聚集体在强大剪切力作用下打碎,并同时在其表面发生原位接枝反应,用得到的有机小分子接枝的纳米炭黑作为填料,添加到天然橡胶中。研究纳米炭黑对天然橡胶力学性能的补强作用以及填料在橡胶基体中的Payne效应。研究表明,纳米炭黑相对于普通炭黑对天然胶具有较好的补强作用以及分散性。     

碳/碳复合材料摩擦学性能及摩擦机制研究进展

碳/碳复合材料是一种性能优异的高温摩擦材料,作为刹车材料在航空工业已得到成功应用.但碳/碳复合材料的摩擦磨损性能强烈地依赖于试验条件和制备工艺.综述了各种因素对碳/碳复合材料摩擦磨损性能的影响,总结了碳/碳复合材料摩擦磨损机理,并指出了碳/碳复合材料摩擦学需进一步深入研究的问题及新的研究方向.     

PET/改性炭黑纳米复合材料薄膜的抗紫外性能和结晶行为

采用有机紫外线吸收剂UV327通过固相原位接枝法对炭黑进行改性制备复合型紫外线吸收剂。通过红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测试,表征了炭黑(CB)及改性炭黑(m-CB)的结构及其在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基体中的分散性,结果表明,UV327成功接枝到炭黑表面,m-CB在PET基体中的分散也很均匀。采用差示扫描量热(DSC)和UV-vis分光光度计研究了PET/CB和PET/m-CB薄膜的结晶性能和对紫外线及可见光的透过性能。与CB相比,m-CB对PET有更强的成核效应,添加m-CB的PET复合材料薄膜吸收紫外线能力更强,并且m-CB可以降低PET薄膜的雾度。     

Influence of Thermal Shock on the Mechanical Behavior of Si-SiC Coated Carbon/Carbon Composites

Si-SiC coating was prepared on the surface of carbon/carbon (C/C) composites by a two-step technique of pack cementation, and the influences of thermal shock between 1773 K and room temperature in air on the mechanical property and fracture behavior of the coated C/C were studied. The results show that, after thermal shock between 1773 K and room temperature for 5, 10 and 15 times, the flexural strength of coated composites increases by 4.29%, 15.00% and 24.20%, respectively. The toughness of the coated C/C enhances gradually during the thermal shock test. The improvement of the mechanical property after the thermal shock test is primarily caused by the weakening of the fiber-matrix interface and the reduction of residual thermal stresses by thermal shock.     

炭黑结构度对HDPE/CB导电复合材料导电网络形成与破坏的影响

采用熔融混合方法制备高密度聚乙烯/炭黑(HDPE/CB)导电复合材料,比较不同结构度CB填充体系的逾渗曲线和温度-电阻行为,并研究了不同含量、不同结构度CB填充的HDPE的结晶行为。实验结果表明,高结构度CB可使填充体系逾渗值显著下降(本研究中可降低为2.7%);低结构度CB填充体系的正温度系数(PTC)效应强度比高结构度CB填充体系高出约3;降温过程中,温度-电阻率曲线上出现电阻突变峰的强度随着CB结构度的降低而增强;差示扫描量热(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)结果显示,CB粒子的加入对HDPE的结晶行为没有显著影响。     

天然橡胶/炭黑/多壁碳纳米管复合材料的结构与性能研究

采用乳液混合共沉得到天然橡胶(NR)/多壁碳纳米管(MWNTs)母胶,母胶依次与硅烷偶联剂、天然橡胶、炭黑(CB)、硫磺等混炼、硫化得到NR/CB/MWNTs复合材料。MWNTs分散在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)水溶液中,SDBS吸附在MWNTs表面使MWNTs稳定分散在水中。MWNTs悬浮液与NR乳液混合后,MWNTs随NR一起絮凝沉淀。为提高MWNTs与NR基体的界面粘结,母胶与偶联剂混炼后再与其他组分混炼。分散在母胶中的MWNTs与各混炼组分充分混合使MWNTs均匀分布于NR/CB/MWNTs复合材料中。MWNTs的均匀分散、MWNTs与NR的界面粘结以及MWNTs与CB的协同增强效应使NR/CB/MWNTs复合材料获得较高的力学性能、动态储能模量、玻璃化转变温度、导电性和导热性。