炭黑补强NR硫化胶疲劳破坏特性的研究

用断裂力学方法研究炭黑N110，N220和N330补强NR硫化胶的疲劳破坏特性。结果表明，随着疲劳时问的延长，3种炭黑补强硫化胶的拉断形变能密度均减小，且炭黑粒径越小，硫化胶的拉断形变能密度降幅越大；炭黑粒径越小的硫化胶内部潜在缺陷越小，但抗裂纹扩展性能越差，疲劳寿命越短；3种炭黑补强硫化胶的疲劳寿命方程均能较准确地预测其疲劳寿命。     

炭黑/白炭黑补强硫化胶的疲劳过程及使用寿命预测

应用断裂力学的方法,解析和预测了采用高耐磨炭黑与白炭黑并用补强体系的天然橡胶。在疲劳过程中形变能密度的变化,疲劳破坏寿命和断裂特征,建立了数学模型,预测了胶料动态疲劳破坏寿命。研究结果表明,在天然橡胶中采用高耐磨炭黑与白炭黑并用补强体系,随白炭黑用量的增加。胶料疲劳破坏寿命延长,胶料内部潜在缺陷减小,裂纹扩展速度减慢,形变能密度下降缓慢,建立的数学模型能较好地预测含高耐磨炭黑与白炭黑补强体系的胶料疲劳破坏寿命。     

补强体系对NR硫化胶疲劳破坏特性的影响

用断裂力学方法研究炭黑N330、炭黑N330/白炭黑和白炭黑补强NR硫化胶的疲劳破坏特性.结果表明,与炭黑N330和炭黑N330/白炭黑补强的NR硫化胶相比,白炭黑补强的NR硫化胶疲劳寿命较长,内部潜在缺陷较少,抗裂纹扩展性能较好;随着疲劳时间的延长,NR硫化胶拉断时的应变能密度减小;疲劳寿命方程能够快速、准确地预测NR硫化胶的疲劳寿命.     

白炭黑/炭黑补强胎面胶

橡胶工业用各种各样的颗粒填料来提高胶料的物理性能。对于轮胎胎面胶,炭黑仍是最主要的填料,因为它能赋予胶料优异的耐磨性、牵引性和耐久性。据报道,白炭黑和其它特种填料与炭黑并用,能够改善轿车轮胎胎面胶的某些特定性能。对白炭黑作为具有良好牵引性并具有低滚动...     

偶联剂Si69对炭黑补强NR硫化胶性能的影响

研究了偶联剂Ｓｉ６９用量对炭黑补强ＮＲ胶料硫化特性、硫化胶物理性能和热氧老化性能的影响,并用傅立叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）研究了硫化胶在拉伸疲劳过程中结构的变化。结果表明,当Ｓｉ６９的用量为炭黑用量的１／１０左右时,硫化胶的拉伸强度和３００％定伸应力具有最大值,且耐老化性能最好。胶料中加入Ｓｉ６９,使体系中的多硫键数量增多,从而改善了体系的交联键类型和硫化胶性能。在拉伸疲劳过程中,随着疲劳过程的进行,多硫键数量减少,而单硫键数量增多,再次证明硫化胶具有自愈合能力。     

纳米白炭黑/炭黑并用对SBR硫化胶性能的影响

研究了纳米白炭黑／炭黑并用体系对ＳＢＲ硫化胶物理性能及磨耗形态的影响,并提出了补强模型。结果表明,纳米白炭黑／炭黑并用体系可提高补强效果,当其并用比为６／２４时,硫化胶的拉伸强度和撕裂强度最大,耐磨性最佳。硫化胶补强性能的提高,一方面需要粒子与大分子之间有较强的结合力,另一方面还需要粒子表面上的产生滑移。     

炭黑/白炭黑双相填料补强BIIR/PP热塑性弹性体的性能研究

通过动态硫化工艺制备了溴化丁基橡胶（BIIR）/聚丙烯（PP）热塑性弹性体,研究了加工时间、填料、硫化剂对弹性体力学性能的影响。结果表明,动态硫化制备热塑性弹性体的时间约为13 min;使用炭黑N330/白炭黑双相填料的热塑性弹性体具有较好的力学性能;在氧化锌、硫磺、溴化辛基酚醛树脂及硫磺/溴化辛基酚醛树脂并用硫化体系中,溴化辛基酚醛树脂硫化的热塑性弹性体力学性能最佳。     

白炭黑的补强效果判别

我们在日常工作中曾按国际标准配方（ISO5794／2）对各地送来的白炭作橡胶配方试验和化学，物理分析检验，今将试验情况及性能数据汇集如下，以供判定白炭黑补强性，制定国家标准时的参考。     

白炭黑对丁苯橡胶的补强作用

用炭黑或白炭黑充当填料可以显著改善弹性体网络的机械性能,这些性能在很大程度上取决于许多参数,比如粒子的体积分数形状,尺寸以及填料-填料相互作用和填料-基质相互作用,然而,更为重要的是填料粒子与橡胶基质之间的的相互作用,这种导致聚合物链吸附在粒子表面上的相互作用,能够通过改变聚合物-填料界面对其加以控制,在填料对聚合物粘附性差（如在白炭黑填充烃橡胶中）的场合,可用硅烷偶联剂来帮助其在弹性体基质内分散,改善这两个相之间的粘附状况,一般情况下偶联剂为双官能团分子,它能够在聚合物基质和填料表面之间的界面上搭起分子“桥”。这样,橡胶-填料的粘附力就会增加,从而使白炭黑的补强能力得以提高,对用非炭黑填料填充的硫磺硫化胶料而言,最有效的一种偶联剂是巯（基）丙基三甲氧基硅烷（Dynasilan)。双（3-三乙氧基硅烷基丙基）四硫化物（TESPT）,通常简写作“Si69”,扩大了白炭黑在橡胶应用中的使用范围。     

炭黑与白炭黑增强聚烯烃弹性体硫化胶的比较

研究了炭黑、白炭黑对聚烯烃弹性体(POE)硫化胶的增强作用,考察了交联剂过氧化二异丙苯(DCP)和炭黑及白炭黑的用量对POE硫化胶物理机械性能的影响,并用扫描电子显微镜对其微观结构进行了观察.结果表明,用DCP交联POE,POE的主要物理机械性能比未交联前有所下降;用炭黑、白炭黑增强POE硫化胶,其物理机械性能显著提高,说明增强效果明显,炭黑、白炭黑最佳用量分别为60份和40份.     

Fracture properties of silica/carbon black-filled natural rubber vulcanizates

Crack growth property of natural rubber (NR) vulcanizate with varying silica/carbon black content was examined. Tensile specimen with edge cut was used for estimating fracture properties. All filled NR specimens showed critical cut-size (C _cr ), which is related to abrupt decrease in tensile strength. Carbon black-filled NR, S0 (Si/N330=0/50) has higher tensile strength than equivalently loaded silica-filled NR vulcanizates, S5 (Si/N330=50/0). When the precut size of specimen was less than critical cut-size, tensile strength of S1 (Si/N330=10/40) composition was the highest and that of S5 was the lowest. The critical cut-size passes through a maximum for S2 (Si/N330=20/30) and then decreases gradually with silica loading. An interesting result was that silica and carbon black-blended compounds gave higher critical cut size than the all-carbon black compounds, S0. The inherent flaw size decreased from 246 μm for S0 to 80 μm for S5 as the silica content increased.     

指数函数模型拟合NR／顺丁橡胶硫化胶疲劳断裂曲线

采用指数函数模型λ＝ＡｅｘｐＢｌｏｇＮ拟合４种不同配方ＮＲ／顺丁橡胶硫化的疲劳破坏曲线,结果表明,计算值与实测值吻合良好,相对偏差为－２．８３％－２．８９％,且分布较均匀,相关系数为０．９９６６－０．９９９５。     

Solvent-swelling of vulcanizates reinforced by fibrillar fillers

Two models are proposed for vulcanizates reinforced by fibrillar fillers. These are then analysed for swelling behaviour by considering the swelling of a cylinder of elastomer surrounding an individual fibre and firmly attached to it. A complex of such cylinders in a laminated geometry is then studied. Graphs are given which may be used to study the swelling of rubberized cord.     

聚酯短纤维增强丁腈橡胶硫化胶的压缩性能

研究了聚酯短纤维用量对丁腈橡胶(NBR)混炼胶的流变性、硫化胶的力学性能、压缩应力-应变、压缩应变弛豫、压缩永久变形、冲击回弹性等的影响。结果表明:随着聚酯短纤维用量的增大,NBR混炼胶硫化过程中的最小转矩逐渐增大;NBR硫化胶的压缩永久变形、回弹性逐渐增大,拉伸强度、扯断伸长率逐渐减小。在增强填料量相同的情况下,填充聚酯短纤维的NBR混炼胶的最小转矩比填充炭黑的小,其NBR硫化胶的刚度比填充炭黑的大。     

原位生成甲基丙烯酸钠增强EVM硫化胶的性能

通过氢氧化钠（NaOH)和甲基丙烯酸（MAA）的中和反应，在乙烯－乙酸乙烯酯橡胶（EVM）中原位生成甲基丙烯酸钠（NaMAA)，研究了NaMAA原位增强EVM的流变特性，应力软化和应力松弛以及老化前后的力学性能，并与炭黑（N330）增强的硫化胶进行对比，结果表明：NaMAA的引入对EVM混炼胶的门尼粘度几乎没有影响，但在硫化过程中提高了混炼胶的硫化速度，缩短了焦烧时间，与HAF相比，NaMAA对EVM硫化胶具有更好的增强效果，较好的耐老化性能，NaMAA增强的EVM硫化胶具有更明显的应力软化效应，应力松弛程度更大。     

原位生成甲基丙烯酸镁对天然橡胶的补强研究

在天然橡胶混炼过程中加入氢氧化镁[Mg(OH)2]与甲基丙烯酸(MAA)，在橡胶基体中原位生成甲基丙烯酸镁(MDMA)，并在硫化剂DCP作用下制备NR／Mg(OH)2／MAA硫化胶。用FTIR、XRD研究了胶料在混炼和硫化过程中的结构变化，并研究了硫化胶的力学性能，结果表明，在NR混炼过程中加入摩尔比为0．5的Mg(OH)2／MAA，可以原位生成MDMA；在硫化过程中，MDMA在DCP作用下，一方面自聚生成PMDMA，另一方面与橡胶发生化学结合，从而形成紧密结合的复合材料，导致硫化胶的力学性能显著提高。     

炭黑、白炭黑加入顺序对NR/SSBR胶料性能的影响

通过改变炭黑、白炭黑的加料顺序,探讨了炭黑/白炭黑在不同并用比下（75/25,50/50）在天然橡胶（NR）与溶聚丁苯橡胶（SSBR）共混体系中的最佳加入顺序。结果表明,炭黑、白炭黑的加入顺序并不是绝对的,炭黑/白炭黑并用比为75/25时（填料总量为45份）,先加白炭黑有利于白炭黑的分散,硫化胶物理机械性能较好,压缩生热较低,动态力学性能较好;当炭黑/白炭黑并用比为50/50时,炭黑/白炭黑一起加入得到的硫化橡胶性能较好。