过氧化物预硫化天然胶乳硫化反应的交联度及其医用胶乳制品热氧降解的研究

使用溶胀指数的测定方法研究叔丁基过氧化物预硫化天然胶乳(PPVL)胶膜硫化交联度,并采用热重分析法(TGA)研究空气状态下胶管试样热氧降解反应过程及其反应动力学.结果显示,过氧化物预硫化天然胶乳反应在70℃温度下硫化3.5h到达正硫点,此时胶膜溶胀指数为5.9.第一步热氧降解反应前,试样出现明显的吸氧增重现象,其最大热氧降解率Cp、最终热氧降解率Cf、反应活化能E和频率因子A均随β的增加而增大,表观活化能E0=107.5kJ/mol.     

聚硫密封剂硫化过程动力学研究

采用DSC法和黏度法研究聚硫密封剂室温硫化过程中的反应动力学。在20~40℃,通过非等温和等温DSC实验测量密封剂硫化反应热,得到硫化反应程度和反应速率,经非线性拟合获得了活化能参数、具温度依赖的反应速率常数和反应级数,建立了改进的Kamal动力学模型方程,方程曲线与实验点相吻合,表明密封剂在硫化反应初期(硫化程度α0.4)具有自催化反应特征,而在后期(α0.4)受扩散控制。测定了硫化过程中的黏度变化,其与硫化温度和硫化反应程度有关,拟合得到的黏温方程曲线在20~30℃,α0.4时与实验数据相吻合。     

过氧化物动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体的等温结晶行为

通过差示扫描量热分析法详细表征了PP、PP/过氧化物、EPDM/PP及过氧化物动态硫化EPDM/PP(TPV)的等温结晶行为。结果表明,与EPDM的简单共混既降低了PP的结晶速率也降低了PP的结晶度,过氧化物动态硫化后交联的EPDM颗粒作为异相成核剂,能大大提高PP的结晶速率但也严重地降低了PP的结晶度,TPV的Avrami指数为3.5,符合异相成核的三维球型生长方式。X射线衍射结果表明,4组样品的晶体结构完全相同,仍为α型单斜晶体。熔融曲线显示过氧化物/PP及TPV相比PP,在153℃出现额外熔融峰,PP原有的160℃熔融峰逐渐消失而153℃熔融峰强度逐渐增强且体系的结晶度逐渐降低。采用移动窗口二位相关红外对TPV熔融行为进行研究,发现153℃处的熔融峰对应于10个和5个单体单元螺旋序列结构,160℃时对应12个单体单元螺旋序列结构。较低的结晶温度有助于长螺旋序列结构的形成及PP结晶度的提高。     

无水AlCl_3作用下EPDM的交联与接枝性能

以无水AlCl3为催化剂,在溶液体系考察了温度、催化剂用量、溶剂品种等因素对乙丙三元橡胶(EPDM)交联与接枝性能的影响。结果显示,无水AlCl3可以引发EPDM间产生交联反应;温度较低时,EPDM交联反应困难,但乙丙三元橡胶与聚苯乙烯(PS)间产生了接枝反应;在苯与二甲苯溶剂中不易形成活性正碳离子;催化剂用量增大,凝胶含量与交联密度增大;PS进入EPDM凝胶网络,使PS相热稳定性提高,玻璃化温度提高。     

超细滑石粉/EPDM复合材料硫化反应动力学

采用振荡式橡胶硫化仪研究超细滑石粉/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料的硫化动力学行为。通过对硫化曲线求一阶和二阶导数,得到了硫化过程中的三个特征时间点(tp,t1,t2),依此可以把硫化反应分为四个阶段。各特征反应时间与1/T成指数关系。对ts2到t90这段硫化曲线进行拟合,结果表明该体系的硫化动力学过程为自加速型。反应活化能随滑石粉含量增大从98.7269kJ/mol变到77.69kJ/mol。     

蒙脱土填充补强丁苯橡胶及对橡胶硫化特性的影响

以十八烷基三甲基溴化铵为插层处理剂改性蒙脱土。分别采用有机蒙脱土(C₁₈-MMT) 和Na-蒙脱土(Na-MMT) 填充补强丁苯橡胶, 用XRD 和TEM 对复合材料的结构进行表征。结果表明: 蒙脱土在橡胶基体中的分散取决于蒙脱土的亲油性, 亲油性越强, 蒙脱土的片层在橡胶中的分散越均匀, 完全有机化处理的蒙脱土能够被剥离成厚度为20 nm 左右的片层并均匀分散在橡胶基体中。蒙脱土的存在对橡胶的硫化反应有一定的影响, 有机蒙脱土对橡胶硫化反应有催化作用, 但不改变硫化反应的活化能; Na-蒙脱土片层阻碍了橡胶的硫化交联, 使交联反应对温度的敏感性降低, 导致表观活化能减小。有机蒙脱土填充补强丁苯橡胶, 由于提高了橡胶的交联密度, 同时有机蒙脱土具有高比表面积和滑移性, 大大提高了橡胶的机械性能, 其拉伸强度和300 %定伸应力与炭黑N330 补强橡胶相当, 而断裂伸长率较炭黑补强橡胶有大幅度的提高, 在替代炭黑作为橡胶的补强剂方面具有广泛的应用前景。      

EPDM/ENR宽温域阻尼材料的制备及阻尼机理

采用饱和非极性三元乙丙橡胶(EPDM)和不饱和强极性环氧化天然橡胶ENR-50制备出EPDM/ENR-50二元共混阻尼材料。利用扫描电镜/X射线能谱分析、原子力显微镜分析表明,该共混体系拓宽阻尼温域的机理在于两相中硫化剂的迁移,即共混硫化交联过程中,饱和非极性的EPDM相中的硫化剂向极性不饱和的ENR-50相迁移,导致二元共混物中ENR-50交联密度比其单独硫化时高,阻尼内耗峰向高温方向外扩,而EPDM相的交联密度比单独硫化时低,阻尼内耗峰向低温方向外扩,最终得到了温度范围从-72.3℃到52.9℃(tanδ0.13)的宽温域阻尼材料。为了改进二元共混橡胶的阻尼性能和力学性能,进一步制备了EPDM/ENR-50/氯丁橡胶(CR)三元共混阻尼材料,所得三元共混胶的有效阻尼(tanδ0.3)温域范围超过120℃,同时材料具有良好的力学性能。     

海泡石对补强三元乙丙橡胶热氧稳定性的影响

以表面改性后的海泡石(OSP)作为三元乙丙橡胶(EPDM)的补强填料进行4因素3水平正交试验(L9(3~4)),研究了各因素对改性海泡石补强EPDM复合橡胶(OSP/EPDM)热氧稳定性能的影响。用热重-差热分析(TGDTA)测定了OSP/EPDM氧化峰的峰值温度的变化,根据OSP/EPDM硫化胶的氧化反应和氧化反应动力学计算求得氧化反应表观活化能ΔE和反应速率常数K_T,用Doyle氧化诱导期公式计算了氧化诱导期(OIT),并与橡胶在老化箱中的热老化实验结果比较。结果表明:求得的氧化诱导期t_(70)与反应速率常数K_(70)的结果十分吻合,与橡胶老化箱老化试验实测的老化系数变化的趋势相一致,证明根据t_(70)能很好地评价OSP/EPDM的热氧稳定性。     

弹性体的硫化热焓与交联程度的关系探讨

本文利用差示扫描量热计(DSC)研究了橡胶配合剂对BR胶的硫化热焓的影响。探索了BR硫化胶的硫化热焓与交联程度的关系,初步发现利用硫化热焓与交联程度的关系可以建立一种测定硫化胶的交联程度和橡胶与溶剂相互作用参数(x)的新方法。     

动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯橡胶:流变、结晶和动态力学性能

运用动态硫化法制备EPDM/PP橡胶,研究了其流变行为、结晶及动态力学性能。利用扫描电镜观察了硫化EPDM/PP橡胶熔融共混后EPDM颗粒在PP基体中的分散情况。动态力学性能(DMA)和拉伸性能测试的结果显示橡塑比为40/60时,EPDM/PP橡胶的综合性能最为优异。研究了硫化EPDM/PP橡胶在黏性弹性区域的振荡剪切行为。DMA结果显示橡塑比提高导致储能模量与tanδ下降。流变行为表明,复合黏度随交联密度的增加而增加,弹性变形优于黏性流动。硫化过程使EPDM颗粒细化导致PP分子链结晶受阻。     

基于酚醛结构的聚三唑树脂及其复合材料

设计并合成了一类含酚醛结构的聚三唑（NPTA）树脂,研究了其流变性能、固化行为、耐热性等,考察了NPTA树脂作为复合材料基体的可用性。研究结果表明,NPTA树脂具有良好的可加工性能,可低温固化成型,起始固化温度低于80℃,反应活化能较低;NPTA树脂的主链结构对其流变性能、固化行为和交联反应活化能影响不大。NPTA树脂固化物的耐热性受交联结构影响,玻璃化温度可高达278℃。T700碳纤维增强NPTA树脂（T700/NPTA）复合材料的力学性能优异,常温弯曲强度大于1 590 MPa,150℃下弯曲强度保持率超过68.6%。     

丙烯腈含量对NBR混炼胶硫化反应的影响

采用差示扫描量热法(DSC)研究了丙烯腈(AN)含量和炭黑对丁腈橡胶(NBR)硫化反应的影响。研究表明,AN含量由18.8%(质量分数,下同)增加至43.3%,硫化胶的物理交联密度增加约20%,化学交联密度大大增加,增加约73%。NBR复合材料的硫化反应分两个阶段:第一阶段硫磺硫化反应,第二阶段硫键短化和双键交联反应。AN含量增加,两阶段分离明显,硫化温度降低,第一阶段放热量减小,第二阶段放热量增加。炭黑加入后,催化了硫化反应,提高了化学交联密度,降低了反应热,且起始硫化温度受丙烯腈含量的影响变小,由未加炭黑的34℃降低到12℃。此外,丙烯腈含量越低,硫化反应受炭黑的影响越大。     

双马来酰亚胺-聚醚砜复相树脂固化与相行为

采用非等温DSC研究了双马来酰亚胺-聚醚砜（BMI-PES）复相树脂体系的固化行为和固化动力学,根据Kissinger方程计算BMI-PES复相树脂固化的表观活化能和指前因子,利用Crane方程计算反应级数,得到反应动力学方程,进行了实验固化度与理论固化度对比验证,通过SEM研究BMI-PES复相树脂微观相结构随固化温度和时间的演化规律。树脂固化行为显示:BMI-PES复相树脂固化反应存在自催化现象,PES参与了BMI固化;随着升温速率增大,BMI-PES复相树脂固化特征温度均向高温移动,但固化热焓基本不变;随着PES添加量增多,反应速率增大,BMI-PES复相树脂固化热焓降低,而峰值固化温度无变化。固化动力学研究表明:随着PES添加量增多,BMI-PES复相树脂固化表观活化能增大,但指前因子和反应级数无变化,固化为一级反应;BMI-PES树脂在200℃固化时,反应前期固化度实验数据与理论值吻合度很高。SEM结果表明,BMI-PES树脂经180℃固化处理后产生了相反转结构。      

酚酞聚芳醚酮双马来酰亚胺体系流变行为时间温度依赖性

采用流变仪对酚酞聚芳醚酮(PEKC)-双马来酰亚胺(BMI)树脂体系的流变特性的时间和温度依赖性进行了研究, 发现: BMI树脂凝胶点对频率有依赖性, 而tanδ对频率无依赖性; PEKC-BMI复合树脂体系的黏度增大主要是由于BMI对PEKC的溶解与BMI的热固化。相比较110℃和130℃两种条件, 在较高温度时复合树脂体系的黏度增大主要是热固化的影响; 随注胶温度提高, 复合体系的凝胶时间随PEKC含量的增加而快速缩短, 在较高注胶温度下凝胶模量增大较慢, 在较低注胶温度下凝胶时模量随PEKC含量的增加而提高较快; 随着复合树脂体系中PEKC含量的增加, 该体系的凝胶活化能由4.9 kJ/mol增大到65.9 kJ/mol, 表明该体系的凝胶化作用对温度的敏感性增大。     

轮胎胶高剪切应力诱导脱硫反应的影响因素

采用在轮胎胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)混合物的熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导方法,研究了轮胎胶粉品种和烷基酚多硫化物促进剂对轮胎胶脱硫共混物的凝胶含量、溶胶分子链结构及脱硫共混物共混丁苯橡胶再硫化材料力学性能的影响。试验结果表明,胶粉品种对所得脱硫共混物溶胶中的双键含量及再硫化材料的拉伸强度具有重要影响;烷基酚多硫化物促进剂420和450具有明显促进脱硫反应和抑制交联副反应的作用,有效减小再硫化材料凝胶粒子尺寸,聚合型促进剂450兼具有抗氧化降解和抑制加成副反应的功能。     

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。     

弹性体对微发泡聚丙烯复合材料发泡行为的影响

以化学发泡为主线,在聚丙烯(PP)基体中添加弹性体三元乙丙橡胶(EPDM)制备微发泡聚丙烯复合材料。利用旋转流变仪、差示扫描量热法和扫描电镜等手段,系统地研究EPDM对微发泡PP材料发泡行为的影响。结果表明,EPDM的加入提高了PP材料的熔体强度,对PP材料发泡质量有明显改善;同时使PP复合材料的降温结晶峰向高温移动,能有效抑制泡孔的变形及并泡等恶化现象。当EPDM的质量分数为20%时,泡孔形态较为理想,其泡孔直径和泡孔密度分别为14.43μm,2.49×10⁷cm^-3。与未加EPDM的微发泡PP复合材料比较,EPDM的加入能够拓宽发泡PP复合材料的发泡温度窗口,发泡温度范围为180~195℃。     

PS/EPDM就地相容化

采用扭矩分析、凝胶含量和力学性能测定、共混物热分析、界面形态观察等方法考察了无水AlCl3用量对聚苯乙烯（PS）和乙丙三元橡胶（EPDM）大分子间Friedel-Crafts烷基化反应的影响。结果表明,加入适量的无水AlCl3可以引发PS、EPDM间的Friedel-Crafts烷基化反应,生成的EPDM-g-PS接枝...     

双酚A型邻苯二甲腈树脂改性硅炔杂化树脂及其复合材料性能

采用双酚A型邻苯二甲腈预聚树脂(BAPh-P)改性聚(间二乙炔基苯-二甲基硅烷)树脂(PDMP)制备了双酚A型邻苯二甲腈/聚(间二乙炔基苯-二甲基硅烷)树脂(PBA),利用DSC、FTIR、流变分析、TGA等技术分析其固化行为、黏度以及耐热性变化。结果表明,PBA树脂固化峰值温度较PDMP升高;固化反应主要为炔基的Diels-Alder和加成反应、氰基进一步交联生成三嗪环和酞菁环等结构反应;BAPh-P的加入提升了PDMP在空气下的耐热性,PBA-1(PDMP:BAPh-P质量比为5∶1)树脂固化物在N₂和空气氛围质量损失5%的温度(T_d5)分别为640.6℃和591℃,1000℃质量保留率为89.0%和26.9%;随着BAPh-P质量增加,PBA树脂固化物T_d5呈下降趋势,但空气中T_d5均高于PDMP;石英纤维增强PBA树脂基(QF/PBA)复合材料随BAPh-P质量增加室温弯曲强度逐渐升高,高温弯曲强度先升高后降低;其中QF/PBA-2复合材料室温和400℃弯曲强度分别为363 MPa和330 MPa,较PDMP分别提升91%和214%,室温和400℃的层间剪切强度(ILSS)分别为37.5 MPa和22.2 MPa。      

The comparison of EPDM/clay nanocomposites and conventional composites in exposure of gamma irradiation

The effect of gamma irradiation on the properties of EPDM/clay nanocomposites and its conventional composites with pristine clay is studied. The dispersion of the silicate layers in the EPDM matrix is characterized by XRD (X-ray Diffractometer) and TEM (Transition Electron Microscopy) analyses. XRD and TEM results indicate that the alkylammonium chains are intercalated between the nanolayers silicate after modification. The mechanical behavior of samples is investigated by dynamic mechanical analysis and tensile test. The DMTA results demonstrate that their α-relaxation peaks are shifted to higher temperature, and storage modulus increases with increase of irradiation dose. The experimental data suggest that the exposure of EPDM hybrids to gamma rays improves the tensile strength of samples at lower irradiation doses due to cross-linking effect. The nanocomposites exhibit superior irradiation-resistance properties than that of unfilled EPDM and conventional composites.