顺丁橡胶/天然橡胶硫化胶蠕变寿期研究

采用蠕变试验 ,结合分子热激活运动理论 ,研究了不同硫化体系 NR/BR硫化胶的蠕变寿命。结果表明 ,Zhurkov公式不适用描述硫化胶寿命 ,硫化胶的蠕变寿命不仅与材料本身有关 ,还与热氧 (ΔH /T)、热力 (V.σ/T)及应力 (α.σ)的交互作用有关。 NR在应力作用下产生定向 ,使σ对蠕变寿命具有正效应。蠕变寿期的数学模型可描述为 ln tf=ΔH /T- V.σ/T+α.σ-β     

交联键类型对未填充NR硫化胶动态力学性能的影响

分别用平衡溶胀法、平衡弹性模量E′和应力-应变方法对3种硫化体系的NR硫化胶的交联密度进行了测定和估算，同时借助化学探测剂方法测定了3种硫化胶中各种交联键型浓度分布，并研究了交联键类型对硫化胶动态力学性能的影响。结果表明，用平衡弹性模量E′估算的交联密度值最高，用平衡溶胀方法的估算值最低，3种NR硫化胶具有相似的交联密度，但交联键型密度不同，多硫键含量最多的CV硫化体系具有稍低的玻璃化转变温度Tg（-57.1℃）以及Tg以上区域内较低的动态损耗因子tanδ；SEV和EV体系的Tg分别为-55.6℃和-53.5℃，但EV体系具有最高的动态损耗因子tanδ。     

杜仲胶/天然橡胶共混物的分子动力学模拟和耗散粒子动力学模拟

应用分子动力学(MD)和耗散粒子动力学(DPD)模拟方法对杜仲胶(TPI)、天然橡胶(NR)的相容性进行了研究。采用MD模拟方法,在COMPASS力场下,对纯物质在不同聚合度下的溶度参数、一系列共混比的TPI/NR共混物内聚能密度、Flory-Huggins作用参数进行了模拟计算,确定了纯物质单链的聚合度,经判断各比例共混物的相容性均较好;采用DPD模拟方法对TPI/NR共混体系的相结构进行了研究,从等密度图可以进一步判断共混体系的相容性;分析比较两种纯物质的径向分布函数,揭示了其相互作用的本质;经过分析比较静态力学性能,发现共混比为1/3的TPI/NR共混物性能最佳,其结论与实验结果一致。     

含硫偶联剂对白炭黑-天然橡胶的硫化特性及力学性能的影响

在橡胶加工体系中,采用偶联剂双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)与硫磺(S)进行互配,保持橡胶内部硫含量不变,制备白炭黑(SiO_2)-天然橡胶(NR)复合材料;借助无转子流变仪、万能拉伸试验机、橡胶加工分析仪等对白炭黑-天然橡胶复合材料进行表征,考察不同Si69-S互配对橡胶复合材料的硫化特性及力学性能的影响。结果表明:随着Si69逐渐替代S含量,白炭黑-天然橡胶复合材料的硫化特性得到改善,白炭黑在天然橡胶基体中的团聚程度减弱,分散性逐渐提高;硫化温度越高,反应速率常数越大;随着Si69逐渐减少,S量逐渐增多,断裂伸长率与撕裂强度总体呈增大趋势;当Si69质量为4.2 g、S的质量为1 g时,硫化胶的拉伸强度达到最大值,为33.8 MPa。     

微波辐射凝固天然橡胶硫化胶热降解动力学的研究

采用热分析法(TA)研究了微波辐射凝固天然橡胶(NR-m)和自然微生物凝固天然橡胶(NR-n)的硫化胶在氮气气氛中的热降解行为,为探索微波凝固天然胶乳这种新加工工艺提供了科学依据.采用Achar法和CoatsRedfern's法求出NR-m和NR-n硫化胶热降解反应中的机理函数,确定热降解反应中可能遵循的动力学机理,并得到了各步反应中的平均表观活化能Ea以及频率因子A等动力学参数.     

天然橡胶乳液的辐射硫化

介绍了采用辐照技术硫化天然橡胶乳液的最新研究成果，包括原材料及添加剂的选取，加工工艺条件，辐射硫化天然橡胶乳液的性能及其工业应用情况。     

混炼工艺对杜仲/天然并用胶性能的影响EI北大核心CSCD

研究不同混炼工艺对杜仲(EUG)/天然(NR)并用胶性能的影响,通过力学性能、硫化特性来表征胶料的性能。结果表明,采用特殊新工艺加工方法,混炼胶的性能得到明显的改善,门尼黏度逐渐下降,硫化胶的物理性能、分散性能、流变性能、磨耗性能、屈挠性能都有显著提高。通过扫描电镜和橡胶加工分析仪分析,产生这一现象与杜仲胶的结晶、基体的连续相以及填料的分散有关。     

环烷油对杜仲/天然并用胶性能的影响EI北大核心CSCD

研究不同份数环烷油对杜仲(EUG)/天然(NR)并用胶性能的影响。实验通过力学性能、硫化特性来表征胶料的性能。结果表明,随着环烷油的增加,混炼胶的性能得到明显的改善,门尼黏度逐渐下降,硫化胶的力学性能、分散性能、流变性能、磨耗性能、屈挠性能都有显著的提高。通过扫描电镜和橡胶加工分析仪分析,产生这一现象与环烷油的加入使填料分散得更均匀有关。     

SiO2含量和共混方法对NR/PP共混型热塑性弹性体的影响

采用两种共混方法制备天然橡胶(NR)/聚丙烯(PP)/纳米二氧化硅(SiO2)热塑性弹性体,采用透射电镜(TEM)、动态热机械(DMA)分析、橡胶加工分析仪(RPA)和力学性能测试研究了共混方法和SiO2的填充量对NR/PP/SiO2热塑性弹性体力学性能、形态结构和流变行为的影响。研究结果表明,当纳米SiO2的填充量较低(<3phr),共混方法对SiO2的分散影响较大,当SiO2主要分散在PP基体相中时,其对热塑性弹性体的补强作用明显;随着纳米SiO2的填充量的增加(≥3phr)时,SiO2趋向于分散在NR相中,共混方法对SiO2的分散影响不大。     

共混比对导电炭黑/天然橡胶/环氧化天然橡胶复合材料电磁性能的影响

采用机械共混法制备了导电炭黑(CCB)填充天然橡胶(NR)/环氧化天然橡胶(ENR)复合材料,研究了NR/ENR共混比对复合材料微观形貌和电磁性能的影响。扫描电镜结果表明,相比于纯的NR和ENR,CCB在NR/ENR中能形成更优的填料网络结构。随着共混胶中NR含量的增大,复合材料的电磁性能先增强后减弱;当NR/ENR比例为70∶30时,复合材料导电率、介电损耗因子、C波段吸波性能达到最值,分别为0.34S/m,0.31和-23.15dB;共混比对复合材料力学性能影响不大,能够满足复合材料在相关领域的应用需求。     

杜仲胶接枝甲基丙烯酸丁酯的合成与表征

采用溶液聚合工艺,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,成功制备了杜仲胶(EUG)和甲基丙烯酸丁酯的接枝共聚产物(EUG-g-BMA)。利用凝胶渗透色谱、核磁共振和红外光谱(IR)研究了接枝反应条件,如单体浓度、反应温度、引发剂浓度等对接枝共聚反应和接枝效率的影响。用差示扫描量热分析(DSC)研究了接枝率对产物熔融-结晶行为的影响。结果表明,当m(BPO)∶m(BMA)=0.05时,BMA浓度对接枝率和单体转化率影响明显,过高的反应温度导致交联产物的生成。IR谱图中1667 cm~(-1)处碳碳双键吸收峰的消失说明接枝反应发生在碳碳双键上。接枝改性导致杜仲胶分子链的结晶能力减弱。随着接枝率增加,产物的熔融温度和结晶温度向低温方向移动,结晶度降低;当接枝率达到17.6%时,DSC曲线上既不呈现熔融峰,也没有结晶峰,说明此时EUG-g-BMA已经完全失去结晶能力。     

环氧化改性杜仲胶与合成反式-1,4-聚异戊二烯的性能对比

基于天然杜仲胶(EUG)与人工合成反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)微观链结构和化学组成的差异,分别采用乳液工艺和溶液工艺对二者进行了环氧化改性。采用差示扫描量热、偏光显微镜(POM)、拉力试验、扫描电子显微镜和动态力学分析对比研究了环氧度对环氧化杜仲胶(EEUG)和环氧化合成反式-1,4-聚异戊二烯(ETPI)的结晶行为、拉伸性能、动态力学性能的影响。结果显示,随着环氧度的增加,EEUG和ETPI结晶度均降低,球晶尺寸减小,EEUG在环氧度超过摩尔分数20.6%后聚集态结构由结晶转变为无定型;ETPI在环氧度超过摩尔分数13.8%后DSC曲线上没有出现熔融峰和结晶峰,但POM下仍可观察到少量小球晶。环氧基团的不均匀分布导致了ETPI的局部结晶。拉伸性能显示随着环氧度增加,EEUG硫化胶拉伸强度降低,断裂伸长率明显增加,在环氧度摩尔分数大于20.6%后实现了材料由刚而韧的塑料向软而韧的弹性体的转变。ETPI硫化胶拉伸强度和断裂伸长率均低于TPI硫化胶。动态力学性能证实EUG的环氧化改性导致其聚集态结构的转变,且这种转变与环氧度之间有明确的对应关系。ETPI力学行为的改变与环氧度之间没有明确的对应关系。EEUG-20.6和ETPI-13.8的硫化胶显示出最大的0℃时tanδ值和最小的60℃时tanδ值,说明通过控制环氧度来控制材料的聚集态结构,可同时改善材料的抗湿滑性能和低滚动阻力。     

改性白炭黑/天然橡胶复合材料的制备及性能

采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙基三甲氧基硅烷(11-100)对白炭黑进行表面改性,并制备改性白炭黑/天然橡胶复合材料。利用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、扫描电镜、橡胶加工分析仪等测试手段对改性白炭黑及改性SiO_2/NR复合材料的结构与性能进行了表征,并研究其硫化性能及力学性能。结果表明,经FT-IR、TG分析,3种硅烷偶联剂已成功接枝到白炭黑表面;改性SiO_2/NR复合材料相对于未改性SiO_2/NR,焦烧时间变长,正硫化时间缩短,结合胶含量增大;改性SiO_2/NR与未改性SiO_2/NR相比其定伸应力、撕裂强度明显提高,但断裂伸长率有所减小;改性白炭黑在天然橡胶基体中的分散性明显提高,其中Si69-SiO_2在天然橡胶基体中的分散性最好;Si69-SiO_2/NR复合材料的滚动阻力与生热最低;改性后的SiO_2/NR复合材料的拉伸断面粗糙程度增加。     

高岭土/白炭黑并用填充天然橡胶复合材料的性能

以高岭土和白炭黑作为增强剂,采用熔融共混法制备了一系列的天然橡胶(NR)复合材料,并对其微观结构、气体阻隔性能和力学性能进行了表征.结果表明,改性高岭土(MK)以片层结构,白炭黑(PS)以球状结构,均匀分散于NR基体之中;MK与PS单独填充NR时,随着MK填充量的增加,NR复合材料的气体阻隔性能逐渐提高,而且MK的增强...     

不同品系天然橡胶硫化胶耐老化性能的研究

采用热空气老化箱常规法结合热重分析(TG)法、差示扫描量热(DSC)法及橡胶加工分析(RPA)法研究了2种不同品系NR硫化胶的耐老化性能.实验结果表明:品系PB68硫化胶的耐老化性能比品系RRIM600硫化胶的好.     

沥滤法制备低蛋白天然橡胶的性能表征

低蛋白天然橡胶主要通过去除水溶性蛋白质来制备,且酶处理天然胶乳加离心法是脱除天然橡胶中水溶性蛋白质的主要方法。文章先采用碱性蛋白酶处理天然胶乳,然后用多次沥滤配合绉片去除水溶性蛋白质的方法制备低蛋白天然橡胶,并对沥滤法得到的低蛋白天然橡胶(L-LPNR)与离心法低蛋白天然橡胶(C-LPNR)进行性能对比,探究不同制备方法对低蛋白天然橡胶结构和性能的影响。由于沥滤法减小了离心力的作用,保留了天然橡胶分子链中的部分蛋白质水解产物。而蛋白质水解产物具备加速硫化和促进交联的作用,能使L-LPNR的硫化速度较快、交联密度较高;较高的交联密度限制了橡胶分子链间的滑移,相同的测试条件下L-LPNR的内生热比C-LPNR的大约低9℃。     

微生物凝固天然橡胶的性能

采用从胶乳中分离、筛选出来的菌种凝固天然胶乳,制备微生物凝固天然橡胶(NR-m)。研究了NR-m的理化性能、热氧降解性能、硫化特性和硫化胶力学性能,并与酸凝固天然橡胶(NR-a)进行了对比。结果表明:与NR-a相比,NR-m的P0和灰分含量高,而挥发物含量、杂质含量、PRI、氮含量低,数均分子量(Mn)大,分子量分布(MWD)窄;混炼胶的最大扭矩值(MH)高,t10和t90短,硫化速率指数(Vc)大;硫化胶力学性能好,老化前、后性能变化较大;NR热氧降解可分为两个阶段,NR-m热氧降解的特征温度T0、TP和Tf均比NR-a低。     

石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料的研究

目的 研究石墨烯微片的添量对石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料性能的影响,并对机械共混法和胶乳共混法进行比较。方法 探索复合材料的制备工艺,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱(RDS)、万能力学试验机等对石墨烯微片和石墨烯微片/天然橡胶纳米复合材料的形貌、结构以及性能进行分析和研究。结果 测试结果表明,石墨烯微片作为填料添加到复合材料中,使复合材料的性能得到了增强。相比纯橡胶而言,石墨烯微片(10 phr)/天然橡胶复合材料的拉伸强度增加了41.5%,热导率增加了153.3%。结论 石墨烯微片可以大幅度提高复合材料的性能,并且胶乳共混法制备的复合材料的性能要优于机械共混法制备的复合材料的性能。