丁腈橡胶/硫酸铁配位交联复合材料的制备与性能EI北大核心CSCD

以硫酸铁(Fe_2(SO_4)_3·7H_2O)为交联剂,采用原位法制备丁腈橡胶(NBR)/Fe_2(SO_4)_3·7H_2O配位交联复合材料,通过差示扫描量热分析、热重分析、溶胀指数、硫化性能测试和力学性能测试表征复合材料的结构和性能。结果表明,Fe_2(SO_4)_3·7H_2O与NBR发生了配位交联反应,配位硫化为二级反应,活化能为37.3 k J/mol;NBR/Fe_2(SO_4)_3·7H_2O硫化胶力学性能良好,拉伸强度可达14.2 MPa,断裂伸长率为992%,Fe2(SO4)3·7H2O在NBR基体中起到了配位交联剂和补强填充剂的作用。     

配位交联丁腈橡胶/硫酸高铈复合材料的增韧改性

以脂肪族聚碳酸酯(PPC)为增韧剂对丁腈橡胶/四水硫酸高铈(NBR/Ce(SO_4)_2·4H_2O)复合材料进行了增韧改性,使用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)、溶胀平衡法、扫描电子显微镜(SEM)、硫化性能测试和力学性能测试等手段表征其结构和性能。结果表明:Ce(SO_4)_2·4H_2O对NBR/PPC/Ce(SO_4)_2·4H_2O复合材料起配位交联、增容和填充补强作用,PPC起促进分散和增韧剂的作用。     

液体丁腈橡胶增韧丁腈橡胶/硫酸铜复合材料的制备及再加工性能

在笔者课题组之前的工作中,成功地制备和分析了无水硫酸铜(CuSO₄)填充丁腈橡胶(NBR)复合材料(NBR/CuSO₄),结果表明,CuSO₄的加入有效地提高了橡胶的强度,但同时也牺牲了断裂伸长率和可回收性,其实际应用受到了限制。文中使用低分子量的液体丁腈橡胶(LNBR)增韧NBR/CuSO₄,并制备了具有高力学性能和优异可回收性的NBR/CuSO₄/LNBR复合材料。X射线衍射、硫化曲线、差示扫描量热分析结果表明,LNBR对CuSO₄与NBR的配位反应具有抑制作用;扫描电镜结果表明,LNBR降低了NBR/CuSO₄的交联密度。当LNBR的含量为4 phr时,断裂伸长率为583.0%、拉伸强度高达34.2 MPa、断裂能为71.58 MJ/m3。此外,LNBR的加入促进了Cu-腈基(—CN)配位键的断裂和重建,从而提高了NBR/CuSO₄/LNBR复合材料的回收能力,其中的一种复合材料经二次加工后的回收率保持在9...     

白炭黑用量对光交联丁腈橡胶/白炭黑共混体系及其性能影响

采用紫外光对丁腈橡胶/白炭黑(NBR/silica)共混体系进行光交联改性,并通过凝胶含量测试、力学性能测试、热延伸测试、热重分析和动态热机械分析,探究丁腈橡胶/白炭黑光交联特性及白炭黑用量对共混体系相关性能的影响。凝胶含量实验表明,随着白炭黑用量的增加,凝胶含量先上升后下降,在50 phr时出现最大值,拉伸强度显著上升,断裂伸长率下降。热延伸和热重分析表明材料热稳定性提升。动态热机械分析反映了材料刚性的增加抑制了分子链的运动,从而导致储存模量和玻璃转化温度上升。     

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。     

一种环境友好橡胶——配位交联橡胶的研究进展

简要介绍了配位化合物、高分子配位交联的定义;详细阐述了配位交联橡胶的热塑性、耐高温特征,建构配位交联体系时胶种、交联剂和胶料制备方法的选择依据,以及影响配位交联的重要因素;指出了目前配位交联橡胶研究存在的不足,并展望了相关发展趋势。     

丁腈橡胶/硫酸铁配位交联复合材料的制备与性能

以硫酸铁(Fe_2(SO_4)_3·7H_2O)为交联剂,采用原位法制备丁腈橡胶(NBR)/Fe_2(SO_4)_3·7H_2O配位交联复合材料,通过差示扫描量热分析、热重分析、溶胀指数、硫化性能测试和力学性能测试表征复合材料的结构和性能。结果表明,Fe_2(SO_4)_3·7H_2O与NBR发生了配位交联反应,配位硫化为二级反应,活化能为37.3 k J/mol;NBR/Fe_2(SO_4)_3·7H_2O硫化胶力学性能良好,拉伸强度可达14.2 MPa,断裂伸长率为992%,Fe2(SO4)3·7H2O在NBR基体中起到了配位交联剂和补强填充剂的作用。     

氧化石墨烯/天然橡胶-丁腈橡胶复合材料的制备与性能

为研究氧化石墨烯（GO）对共混橡胶的补强改性作用,首先,通过改进的Hummers方法制备了GO,并通过乳液共混法制备了GO/天然橡胶（NR）-丁腈橡胶（NBR）复合材料;然后,采用SEM、FTIR、XRD、溶胀测试和力学性能测试表征了GO、NR-NBR硫化胶和GO/NR-NBR复合材料的微观形态、结构和力学性能。结果表明:所得GO含有大量的含氧官能团,氧化效果较好;橡胶基体中GO分散均匀,且GO/NR-NBR复合材料的拉伸断面粗糙程度显著增加;GO的填充可以提高复合材料的表观交联密度;GO/NR-NBR复合材料的力学性能随着GO含量的增加而改善,当GO含量为3.0wt%时,GO/NR-NBR复合材料的拉伸强度、100%定伸应力和邵氏A硬度分别提高了53.3%、67.3%和10.5%,断裂伸长率降低了9.6%。      

受阻酚AO-60/丁腈橡胶复合材料的结构与动态力学性能

在丁腈橡胶(NBR)中添加受阻酚AO-60制备受阻酚/丁腈橡胶复合材料。利用DSC、SEM、动态力学分析仪(DMA)等测试手段对该复合材料的结构进行了表征,并研究了其动态力学性能。结果表明:AO-60在不同的NBR基体中的分散情况不同。在丙烯腈质量分数为35%的NBR基体(N230S)中,AO-60形成了精细的分散结构,且与NBR大分子之间形成了强烈的分子间作用力,两相相容性好。与纯NBR基体相比,AO-60/NBR复合材料的玻璃化转变温度(Tg)随着AO-60含量的增加逐渐升高,损耗因子(tanδ)逐渐增大,阻尼性能提高。同时,AO-60/N230S复合材料表现出更好的阻尼性能。     

不同交联方式的明胶及明胶/蒙脱土纳米复合材料的力学性能

研究了戊二醛(GLA)蒸汽交联、溶液交联以及葡糖二醛溶液交联对明胶及明胶／蒙脱土(MMT)纳米复合材料力学性能的影响，并利用扫描电子显微镜(SEM)对材料的拉伸断口进行了观察。结果表明，与溶液交联相比，明胶蒸汽交联样品的交联度较大。溶液交联时，戊二醛比葡糖二醛交联效率高，相同浓度下试样的力学性能较好。明胶／MMT纳米复合材料无法通过GLA溶液交联方式制样，由于MMT片层的阻隔性，使蒸汽交联需要更长的时间才可达到一定的交联度。与MMT插层复合可大幅度提高明胶材料的力学性能，SEM表明韧性同时得到改善。     

POSS-NH2自组装改性累托石/EPDM橡胶复合材料的制备与性能研究

以异丁胺基多面齐聚倍半硅氧烷(Aminopropyllsobutyl POSS,POSS-NH2)作为插层剂对累托石(Rectorite,REC)进行有机化处理,并应用于三元乙丙橡胶(Ethylene propylene diene monomer,EPDM)体系,采用机械共混法制备了POSS-NH2自组装改性累托石/三元乙丙橡胶(POSS-REC/EPDM)复合材料。考察了POSS-REC在橡胶体系中的剥离行为、复合材料的微观结构、力学性能及热学性能。结果表明:POSS-REC添加量较低时形成较均一的插层-剥离型纳米复合材料;POSS-REC添加量为3%(质量分数)时,复合材料力学性能和热学性能最佳,与纯EPDM橡胶相比,其拉伸强度提高245.5%,断裂伸长率提高113.3%,热分解温度提高7.7℃。     

稻壳源白炭黑/炭黑并用对天然橡胶协同补强作用研究

通过扫描电镜观察了稻壳源白炭黑(RHS)在天然橡胶(NR)交联体系中的分散,显示RHS作为刚性补强粒子微观呈纳米尺度均匀分布,这是补强作用的基础。依据非平衡态分子动力学原理,探究了RHS纳米粒子与炭黑(CB)对NR的协同补强作用机理。通过研究双相填料(RHS/CB)对NR协同补强作用,不同的RHS/CB比例对协同补强作用影响较大,适宜的用量比不仅提高物理力学性能,同时改善动态力学性能。     

交联剂对PVP/PCL共聚凝胶性能的影响

研究了N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)、戊二醛(GDA)两种交联剂对聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/聚己内酯(PCL)共聚水凝胶性能的影响。交联剂含量低于NVP的0.7%时,GDA交联凝胶平衡溶胀率ESR较高,高于0.7%时,NMBA交联凝胶的ESR较高。DSC分析表明,GDA交联凝胶结合水含量较高。NMBA、GDA交联凝胶的Fick动力学参数n分别为0.462、0.267,说明GDA交联凝胶的溶胀过程偏离Fick模型。降解实验表明,GDA交联凝胶中PCL降解较慢。力学性能测试表明,GDA交联凝胶表现出较高的断裂强度和断裂伸长率。     

含硫硅烷偶联剂对天然橡胶/白炭黑复合材料力学性能及动态力学性能的影响

采用双(三乙氧基丙基硅烷)四硫化物(TESPT)、双(三乙氧基丙基硅烷)二硫化物(TESPD)和3-丙酰基硫代-1-丙基-三甲氧基硅烷(PXT)制备了天然橡胶/白炭黑复合材料。用扫描电镜(SEM)表征了白炭黑在橡胶中的分布形态。SEM表明,与TESPT和TESPD相比,PXT改性白炭黑在橡胶中分散最好,分布最均匀。力学测试表明,含TESPT的复合材料其定伸应力最大,而含PXT的拉伸与撕裂强度最大。利用橡胶加工分析仪对天然橡胶/白炭黑复合材料的动态力学性能分析表明,三种偶联剂改善了白炭黑的表面特性,大大减轻填料网络化,使储能模量、损耗模量和损耗因子减小,其中PXT的改性综合效果最好。     

蒙脱土/聚合物纳米复合抗凝血膜的制备及其性能研究

利用溶液插层法合成了新型的蒙脱土-十八烷基二甲基-2-羟乙基溴化铵-肝素/硅橡胶抗凝血复合膜材料,并通过红外光谱、X射线衍射和机械性能测试对复合膜进行了表征.将纳米复合膜用于体外实验,通过观察溶血率、复钙化时间和血小板黏附实验来对其血液相容性进行了表征.研究结果表明蒙脱土/聚合物纳米复合膜具有较好的抗凝血性能.     

多巴胺处理芳纶对增强天然橡胶复合材料性能的影响

采用磷酸溶液对芳纶纤维进行表面处理,再用多巴胺对纤维进行涂覆,将得到的纤维经过环氧(溶于丙酮溶液中)的浸泡,将处理后的纤维、液体橡胶和天然橡胶制成母炼胶,制备芳纶纤维增强天然橡胶的复合材料。考察了磷酸、多巴胺、环氧对纤维的改性效果及对复合材料力学性能的影响。红外光谱、扫描电镜检测表明芳纶的改性改善了纤维表面与复合材料间的界面粘接,力学性能显示多巴胺、环氧对芳纶纤维的处理使复合材料的力学性能提高,几乎都提高了20%以上。橡胶加工流变性能分析表明不同的改性都增大了复合材料的储能模量和损耗模量,从而改善了纤维与橡胶基体的界面粘合。     

聚钛碳硅烷先驱体转化法制备3DCf/Si-Ti-C-O复合材料研究

以一种新型先驱体,聚钛碳硅烷(PTC)为原料制备了3D Cf/Si-Ti-C-O材料,考察了其力学性能和抗氧化、抗热震性能.结果表明,PTC在1200℃时裂解的陶瓷产率达到63.37%,材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到485.3MPa和19.95MPa·m1/2.在1300℃马弗炉中氧化10min后,材料的弯曲强度为306.2MPa,强度保留率为63.06%.1300℃五次热震试验后的弯曲强度为408.9MPa,强度保留率为85.13%.表明3D Cf/Si-T-C-O材料具有较好的力学性能和抗氧化、抗热震性能,PTC是一种优异的适合制备陶瓷基复合材料的先驱体.     

双交联体系互穿聚合物网络对石墨烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/高密度聚乙烯复合材料抗静电性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体材料,石墨烯为导电填料,2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)为交联剂,通过物理-化学方法在2种交联剂的协同作用下制备了具有互穿聚合物网络(IPN)结构的石墨烯/EVA/HDPE复合材料。实验结果表明,所用2种交联剂的协同作用能使复合材料的交联度达到54.3%。扫描电镜图中可以观察到EVA和HDPE形成的IPN结构可以促使石墨烯在复合材料基体中形成较完善的网络结构。实验结果还表明网络结构能在复合材料达到抗静电性能标准的情况下,很大程度上减少了石墨烯在EVA/HDPE基体中的添加量。当复合材料的交联度为40%~50%时,会出现类渗流阈现象,石墨烯的质量分数为2%时,复合材料的拉伸强度达到28.1 MPa,体积电阻率达到10~8Ω·cm。     

丁苯胶/甲基丙烯酸锌/气相法白炭黑纳米复合材料

制备了三相纳米复合材料SBR／ZDMA／气相法白炭黑。采用了两种气相法白炭黑,U—fumed silica是一种未改性的气相法白炭黑,M—fumed silica是一种采用硅烷偶联剂Si69表面改性的气相法白炭黑。主要研究了气相法白炭黑和ZDMA之间的协同补强效应。研究结果显示,单独添加同样份数的改性气相法白炭黑和未改性气相法白炭黑对硫化胶物理机械性能的影响不同,改性气相法白炭黑的效果明显优于未改性气相法白炭黑。单独添加气相法白炭黑,体系的物理机械性能仍然维持在较低值。当同时添加气相法白炭黑和ZDMA时,会观察到明显的协同补强效应。交联密度和丙酮抽出试验表明对气相法白炭黑进行表面改性和在体系中添加ZDMA均会减弱气相法白炭黑表面羟基的影响。扫描电镜显示改性后气相法白炭黑在SBR中的分散性得到提高。在体系中添加ZDMA会提高气相法白炭黑的分散性。