三元乙丙橡胶发泡材料的研究与应用进展

从三元乙丙橡胶发泡材料的发泡、硫化、填料3大体系介绍了配方与工艺对材料性能影响的研究进展,概述了三元乙丙橡胶发泡机理、橡胶硫化与发泡速率匹配的相关研究报道,最后分类概述了三元乙丙发泡橡胶的应用进展。     

二氧化钛交联三元乙丙橡胶复合材料及其性能

通过溶液沉淀法制备了二氧化钛交联的三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料,扫描电镜和溶解、溶胀结果表明二氧化钛有效地交联了EPDM基体,全反射傅立叶红外光谱表明偶联剂修饰二氧化钛颗粒和EPDM接枝马来酸酐是有效交联的重要原因。随着二氧化钛填充量的增加,使基本无力学性能的三元乙丙橡胶力学强度提高到6.2 MPa,断裂伸长率提高到2435%,热分解温度提高20℃,进一步增加填充量,由于粒子之间的聚集而使复合材料性能下降。     

三元乙丙橡胶/氯丁橡胶共硫化阻燃橡胶的制备及性能EI北大核心CSCD

采用一步模压法制备了三元乙丙橡胶/氯丁橡胶(EPDM/CR)共硫化阻燃橡胶,并用无转子流变仪、动态力学分析仪和扫描电子显微镜研究了EPDM相与CR相的硫化速率、交联密度、分子链运动性和相容性与共混胶力学性能及微观形貌之间的联系。结果表明,通过改变促进剂乙撑硫脲(Na-22)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)的含量,均能有效地减小EPDM相与CR相硫化速率和交联密度的差值,改善两相的共硫化性,从而提高两相的相容性。改变相容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)的含量,能够有效地改善EPDM与CR的相容性,但会降低EPDM/CR的硫化速率和交联密度,损害两相的共硫化性。在Na-22、TMTD和EPDM-g-MAH的添加量分别为1.50 phr、2.10 phr和10.00 phr时,EPDM/CR硫化胶的拉伸断面平整,出现了明显的脊柱线,其拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为17.84 MPa,483.75%和28.38 k N/m。     

动态硫化法制备尼龙6/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶高韧合金

采用酚醛树脂(PF)、硫磺(S)与过氧化二异丙苯(DCP)作交联剂,研究了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-gMAH)的动态硫化对增韧尼龙6(PA6)性能的影响。结果表明,采用PF硫化体系且硫化剂用量为EPDM-g-MAH的1.5%,PA6与EPDM-g-MAH质量比为80/20的合金的综合性能较好,其拉伸强度与缺口冲击强度较未硫化PA6/EPDMg-MAH(80/20)合金分别提高69.5%与128.8%,主要是由于动态硫化提高了PA6与EPDM-g-MAH的相容性。动态硫化还提高了PA6/EPDM-g-MAH合金的热稳定性、PA6的结晶温度和结晶速率。     

无卤阻燃三元乙丙橡胶的研究进展

综述了无机金属化合物阻燃剂、硅系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂、磷-氮协效阻燃剂等阻燃三元乙丙橡胶的研究现状,提出无卤阻燃三元乙丙橡胶未来的发展方向,即:开发多功能化、高效的无卤阻燃剂,制备聚合物/纳米复合材料阻燃剂,开发协效阻燃配方等。     

一种制备均孔三元乙丙橡胶泡沫材料的新方法

三元乙丙橡胶(EPDM)泡沫材料是一种综合性能优异的新型功能材料,其常规制备过程复杂,需要加入大量配合剂,难以获得均匀、细小的泡孔结构。本研究提出一种新的制备方法,即采用辐射化学法,以炭黑为补强填料,在室温下对三元乙丙橡胶胶料进行辐射硫化,再模压发泡,制备炭黑填充型三元乙丙橡胶泡沫材料,并分析产物的微观结构和相关性能。研究结果表明,辐射化学法EPDM泡沫材料的泡孔分布均匀,平均胞体孔径仅为16μm,拉伸强度高达1.7MPa。     

MPBM在EPDM过氧化物硫化体系中的作用机理研究

采用博立叶变换红外光谱对Ｎ,Ｎ’－间苯撑双马来酰亚胺（ＭＰＢＭ）／ＥＰＤＭ硫化胶的结构进行研究。结果表明在ＭＰＢＭ／ＥＰＤＭ过氧化物硫化胶中,出现了代表酰亚胺（－ＣＯ－Ｎ－ＣＯ－）基,苯环振动、Ｃ－Ｎ伸缩振动,叔碳原子碳氢伸缩振动和变形振动特征峰。     

三元乙丙橡胶改性通用树脂研究进展

综述了近几年国内外三元乙丙橡胶(EPDM)改性通用树脂的研究状况,重点介绍了EPDM共混改性PP、PVC、PE以及其他通用树脂的研究,并对EPDM改性通用树脂发展趋势及应用前景作了展望。     

原位聚合法制备具有长链支化的三元乙丙橡胶

采用铁系催化剂制备了具有1,2-结构的聚丁二烯,然后在钒系催化剂存在下进行乙烯和丙烯共聚合,原位合成了以聚丁二烯为第3单体的三元乙丙橡胶。并使用核磁氢谱、傅里叶变换红外光谱、三检测器系统凝胶渗透色谱联用仪和热重分析仪对所得的聚合物进行了表征。结果表明,聚丁二烯的质量大于1.0 g时,催化剂聚合活性缓慢降低。随着聚丁二烯用量的增加,相对分子质量增大,相对分子质量分布变宽。VOCl3-Al2(C2H5)3Cl3-ETCA催化体系中,当n(Al)/n(V)=60,n(ETCA)/n(V)=15时,以聚丁二烯作为第3单体具有最高的聚合活性。新型三元乙丙橡胶中既含有可用于硫化的双键,又具有一定量的长链支化结构,具有潜在的工业应用前景。     

聚四氟乙烯改性三元乙丙橡胶的性能

采用混炼后硫化的方法制备聚四氟乙烯(PTFE)及纳米二氧化硅(Si O2)改性的三元乙丙橡胶(EPDM)。扫描电镜、红外光谱等表明PTFE与EPDM具有较好的相容性;差示扫描量热法DSC测试表明,复合物具有唯一的玻璃化转变温度;当PTFE加入量为5份时,PTFE与EPDM具有较好的相容性,此时EPDM-PTFE的力学性能达到最高,其抗拉强度、断裂伸长率、硬度和撕裂强度分别为22. 42 MPa、588. 91%、82. 0°和49. 60 k N/m;热重分析和老化实验表明,经PTFE改性后,其耐老化性和耐热性能均有提高;添加5份纳米Si O2后,EPDM的力学性能也得到显著提高。     

浇注 PBX 固化温度场的数值模拟

为了使浇注塑料黏结炸药(PBX)具有均匀的固化温度场,采用COMSOL Multiphysics软件和Fourier数学模型,分别模拟研究了模具尺寸、烘箱与PBX间的温差、PBX固化速率等因素对PBX温度场分布的影响。结果表明:药浆温度低于烘箱温度时,浇注PBX内的温度场呈现由外向里递减的趋势。60 mm×240 mm、100 mm×240 mm、200 mm×240 mm和200 mm×1 000 mm,壁厚都为5 mm的模具,从25℃升至60℃的过程中,模具边缘和中心点的最大温差可分别达到3.22、6.66、10.49℃和13.08℃。200 mm×1 000 mm,壁厚为5 mm的模具分别从0、25、40、50℃升至60℃时,模具边缘和中心点的最大温差可分别达到17.56、13.08、7.02℃和3.36℃。药浆温度与烘箱温度相同时,模具边缘温度最小,中心温度最高,此时影响温度场梯度的主要因素为药浆固化速率的大小。当药浆和烘箱间存在温差,可通过减小模具尺寸、降低浇注PBX内的温度梯度,且浇注PBX的固化尽量采取药浆与烘箱温度一致的固化工艺,此时选择固化速率较小的药浆可实现PBX内的温度基本一致。     

耐高温双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学和TTT图

采用动态DSC法对耐高温双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学进行研究,根据Kissinger方程和Crane方程,拟合得到树脂的固化动力学参数,并建立树脂的唯象模型。此外,采用恒温DSC法,根据DiBenedetto方程,建立树脂的玻璃化转变温度与固化度之间的函数关系。采用凝胶盘法,获得树脂在不同温度下的凝胶时间,建立凝胶时间和凝胶温度之间的函数关系,最终得到树脂的TTT图。结果表明:根据TTT图确定合适的加压时机,可以有效排除夹杂于预浸料层内层间的气体,从而制备内部质量完好的复合材料。     

非等温DSC法研究高温固化胶膜的固化动力学

采用非等温DSC法对高温固化胶膜(METLBOND 1515-4)的固化反应热行为以及固化动力学进行了研究,分别利用Kissinger和Ozawa动力学模型计算得到各体系固化反应的表观活化能,分别为90.2kJ/mol、92.7kJ/mol。通过Crane模型计算出固化反应级数,得出了适于该树脂体系固化反应过程的动力学方程。结果表明,体系中只有一种反应,该胶膜的反应级数为0.95。此外,基于得到的动力学参数,结合体系固化反应特点,预测了其固化时间,从而确定了胶膜固化工艺。本文为该环氧胶膜的固化、性能测试和应用提供了理论依据。     

3221中温固化环氧树脂体系的固化反应

采用DSC方法研究了不同固化体系对3221环氧树脂固化体系固化反应的影响,探讨了反应机理,分析了双氰胺及双氰胺 取代脲作为固化剂的反应动力学,预测了氰胺 取代脲固化体系的固化工艺参数,并加以验证。结果表明,采用双氰胺 取代脲的复合固化体系能使3221体系的表观活化能Ea比单独使用双氰胺时降低58 kJ/m o l,前者固化温度比后者降低50℃左右,并能使反应缓和。     

烃链功能改性剂对三元乙丙橡胶/凹凸棒土复合材料性能的影响

采用机械共混法制备三元乙丙橡胶(EPDM)/凹凸棒土(AT)复合材料,考察了不同结构的烃链功能改性剂对复合材料硫化性能、力学性能和应力松弛行为及相结构的影响,探究3种烃链功能改性剂对凹凸棒土在复合材料中分散作用的机理。结果表明,改性剂锚固在AT表面并与EPDM有良好相容性,使AT在EPDM中有更好分散性。改性剂添加量为AT的1%时,对EPDM/AT复合材料的力学性能改善效果最明显,其中,以胺基为端基,相对分子质量为2000左右的改性剂使EPDM和AT两相的界面结合性最好,复合材料的拉伸强度提高了304.34%,综合性能提高最为显著。     

热硫化硅橡胶发泡过程中硫化与发泡速度匹配的研究

采用UR-2030发泡流变仪,系统研究了以发泡剂H为代表的热硫化硅橡胶海绵体系的硫化发泡特性.结果表明,BPO硫化剂与发泡剂H的硫化发泡匹配性较好,BPO(过氧化二苯甲酰)、DCP(过氧化二异丙苯)复合硫化体系中,BPO用量大于0.4份时易于获得闭孔结构的海绵材料,BPO用量小于该值时可获得局部穿孔的海绵材料.白炭黑的比表面积越大,其海绵的硫化曲线增长越快.     

用于CIRTM工艺的环氧树脂酚醛树脂的固化工艺研究

采用动态差示扫描量热(DSC)法,研究了用于CIRTM工艺的E-44/GA327(DDM改性芳胺)环氧体系和苯并噁嗪酚醛树脂的固化过程,以及升温速率对固化体系DSC曲线的影响,并采用最佳固化温度外推法确定了两种树脂的最佳共固化制度。结果表明,苯并噁嗪固化反应表观活化能Ea为70.35kJ/mol,表观指前因子A为1.27×107s-1,反应级数n为0.897;E-44/GA327体系固化反应表观活化能Ea为44.04kJ/mol,表观指前因子A为1.78×104s-1,反应级数n为0.884。两种树脂的最佳共固化制度为140℃/240min+180℃/240min,按所确定的共注射树脂的固化工艺制备了浇铸体,苯并噁嗪和E-44/GA327的固化度分别达到了96.7%和98.3%,固化物力学性能良好,验证了固化工艺的合理性。     

封闭条件下胶接单搭接头固化过程的实验与数值模拟

汽车板胶粘件外部环境的封闭条件对胶接接头的固化情况影响很大。文中对封闭条件下单搭胶接接头的固化过程进行了实验研究,找出了钢板单搭胶接接头搭接区域温度以及胶粘剂固化度随固化时间的变化规律。为了预测封闭单搭接头固化过程中胶层的固化度变化规律,根据热传导以及固化动力学理论对其固化过程进行三维数值建模,利用实验对模型计算结果进行了验证,通过数值计算发现,固化过程开始时,接头升温速度较慢、且接头整体温度分布不均匀,搭接区域温度较低、两端温度较高,随着固化时间延长,接头升温速率加快,而接头总体温度分布越来越均匀。     

高固体含量线性酚醛树脂的固化动力学

合成了高固体含量(>85%)的线性酚醛树脂,经凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪测定其数均分子量为1577,且分子量分布范围较窄,-Mw/-Mn仅为1.127。采用差示扫描量热(DSC)分析技术在50℃~300℃温度范围内,以不同的升温速率(2.5℃/min、5℃/min、7.5℃/min和10℃/min)研究了该酚醛树脂的固化反应过程。结果表明,该高固体含量线性酚醛树脂的凝胶化温度Tgel=110.61℃,固化温度Tcure=129.14℃,后处理温度Ttreat=146.96℃;根据Kissinger方程、Ozawa方程和Crane方程以及n级动力学模型确定该树脂的固化动力学方程为dα(t)/dt=2.09×1017(1-α)0.95exp(-2.10235×104/T)。     

废纸纤维素纳米晶对炭黑补强天然橡胶的硫化特性及加工性能的影响

采用碱解及酸解从废纸中提取纤维素纳米晶,并制备天然橡胶/废纸纤维素纳米晶/炭黑复合材料,研究了废纸纤维素纳米晶(PNC)部分取代炭黑后对天然橡胶硫化特性及加工性能的影响。结果表明,提取的PNC为棒状,直径为20~60 nm,长度为200~600 nm;力学性能表明当PNC替代炭黑量为10~15 phr时,力学性能能够保持甚至略高于45 phr炭黑补强时的性能,从而可以达到减少炭黑用量和改善橡胶制品难以降解的目的。胶料的硫化速率随温度的升高而增大,相同温度下,随着PNC量的增加,硫化速率略微减小,同时PNC的加入使体系的反应活化能略微增加,即PNC的加入对硫化反应略有抑制作用但影响不大;PNC部分替代炭黑后,Payne效应减弱,填料的网络化程度降低,胶料的加工性能得到改善。