热空气老化对丁腈橡胶交联密度的影响

对丁腈橡胶(NBR)进行热空气老化,通过溶胀法和核磁法(NMR)测试老化后样品的交联密度,结果发现NBR硫化胶核磁法交联密度随着老化时间的增加而增大;溶胀法交联密度随着老化时间的增加先减小后增大。此外,NBR硫化胶核磁法交联密度随着老化温度的增加而增大;溶胀法交联密度随着老化温度的增加先减小后增大。最后研究了NBR硫化胶力学性能与交联密度间的关系,结果发现NBR硫化胶的100%定伸应力随核磁法交联密度的增大而增大;拉伸强度随核磁法交联密度的增大先增大后降低;断裂伸长率随核磁法交联密度的增大而降低。     

26型/246型氟橡胶多段硫化机理及结构与性能

选用2601氟橡胶(2601FKM)和2461氟橡胶(2461FKM)为原料,N,N'-双亚肉桂基-1,6-己二胺为硫化剂,制备了加工性能优异、强度适中、低温性能好的氟橡胶共混胶.采用氟谱固体核磁(19F MAS-NMR)、红外光谱(ATR-FTIR)分析了2601FKM、2461FKM及其共混胶多段硫化过程中链结构的演变,提出了该共混胶的多段硫化机理.进一步地,对共混胶的硫化特性和交联密度进行了测试分析,并采用差式扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和拉伸试验对比了一段硫化和二段硫化产物的热性能和拉伸性能.结果表明,2601FKM和2461FKM二段硫化产物交联键含量均高于一段硫化,2461FKM二段硫化产物的交联键含量是2601FKM的1.67倍;当2601FKM/2461FKM共混比为40/60时,硫化产物的玻璃化转变温度(Tg)均较低,一段硫化产物的Tg为-16.5℃,二段硫化产物的Tg为-12.1℃,耐低温性良好;随着共混胶中2461FKM用量的增加,两段硫化产物的热分解温度(Td)均明显升高;随着共混胶中2461FKM用量的增加,其拉伸强度线性增加.     

电子束辐射硫化SBR/SiO_2复合材料的性能

与硫磺硫化、过氧化物硫化相比,电子束辐射硫化(辐射剂量200kGy)的SBR/SiO2复合材料具有最大的拉伸强度和撕裂强度。核磁交联密度测定仪测试表明,电子束辐射硫化、硫磺硫化、过氧化物硫化的SBR/SiO2复合材料的交联密度分别为15.6×10-5mol/cm3、11.7×10-5mol/cm3和24.4×10-5mol/cm3;随着交联密度的增大,SBR/SiO2复合材料的硬度增大,扯断伸长率减小。O3老化试验表明,电子束辐射硫化SBR/SiO2复合材料具有优良的耐臭氧老化性能,O3老化后的拉伸强度和扯断伸长率下降幅度很小;硫磺硫化SBR/SiO2复合材料的耐臭氧老化性能较差,O3老化后的拉伸强度和扯断伸长率大幅度下降。     

改性四氟乙烯-丙烯共聚橡胶的合成和性能

采用由过硫酸铵-甲醛次硫酸钠-硫酸亚铁-乙二胺四乙酸二钠组成的氧化-还原引发体系,经乳液聚合制备了少量巴豆酸乙烯酯(VCA)或甲基丙烯酸乙烯酯(VMA)改性的四氟乙烯-丙烯(TFE-P)共聚物生胶,对硫化前后的共聚物结构、硫化胶的拉伸性能和热稳定性等进行研究。发现VCA或VMA可有效共聚进入共聚物分子链,并导致共聚物平均相对分子质量的降低;少量VCA或VMA的引入显著提高了TFE-P共聚物的可交联性,并提高了硫化胶的拉伸强度和热稳定性,未补强TPE-P-VCA共聚物硫化胶的拉伸强度达16 MPa,断裂伸长率可达360%,补强后TPE-P-VCA共聚物硫化胶拉伸强度达19.8 MPa,断裂伸长率可达190%。     

石墨烯/聚氨酯复合材料的制备及其力学性能分析

采用聚四氢呋喃作为软段,2,4-甲苯二异氰酸酯为硬段,MOCA为扩链剂,物理剥离的石墨烯(GNs)和硅烷偶联剂(APTES)改性的氧化石墨烯(GO)为填料合成了石墨烯/聚氨酯复合材料。通过溶胀平衡实验探究石墨烯与聚氨酯基体的相容性对力学性能的影响。结果表明,两种石墨烯的加入均能提高复合材料体系的交联密度。复合材料的拉伸强度均先增大后减小,损耗因子峰值增大。但改性GO能使阻尼温域拓宽,并且随着添加量的增加,改性GO组的体系交联密度、溶胀比、拉伸强度保持率等均优于GNs组。     

氢化度与丙烯腈含量对HNBR硫化胶性能的影响

研究了氢化度和丙烯腈含量对氢化丁腈橡胶(HNBR)硫化特性、力学性能、热老化性能以及热性能的影响。利用核磁共振(NMR)考察了不同型号HNBR橡胶的交联性能;并采用凝胶色谱法(GPC)对生胶的分子量和分子量分布进行了测定,给出了橡胶门尼黏度与其分子量和分子量分布之间的关系。结果表明,随着氢化度与丙烯腈含量的增加,Tg升高;硫化胶的交联密度随着不饱和度和丙烯腈含量的增加而增加;氢化度升高,硫化胶的拉伸强度变化不大,扯断伸长率和撕裂强度降低,100%定伸增加;丙烯腈含量升高,硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和100%定伸提高,扯断伸长率变化不大。     

活化改性对煤矸石粉补强天然橡胶性能的影响

将煤矸石粉经活性改性处理后用作天然橡胶补强填充剂。采用XRD、FT-IR和SEM等手段研究了热处理和偶联剂改性对煤矸石补强天然橡胶性能的影响。煤矸石粉热处理在800℃以内时,天然橡胶硫化胶的拉伸强度随温度升高而增大,当热温度达到900℃时,硫化胶的拉伸强度略有下降。偶联剂改性能显著提高煤矸石的补强性能,当硅烷偶联剂KH-570质量分数≤2%时,天然橡胶的拉伸强度随偶联剂用量增加显著增大;当偶联剂质量分数>2%时,拉伸强度的增加幅度不明显;而偶联剂质量分数为2%时,硫化橡胶的300%定伸应力达到最大,之后定伸应力随偶联剂质量分数增大而减小。     

室温界面自交联对PS/PBA乳胶IPN力学和阻尼性能的影响

利用种子乳液聚合以及双丙酮丙烯酰胺(DAAM)与己二酰肼和甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)与乙二胺的交联反应合成了系列聚苯乙烯/聚丙烯酸正丁酯(PS/PBA)室温界面自交联乳胶互穿聚合物网络(IPN)。拉伸实验结果表明,自交联可提高LIPN的拉伸强度,减少永久形变,并且拉伸强度随DAAM和GMA用量的增加而增加。动态力学谱结果表明,自交联使LIPN的玻璃化温度升高以及阻尼性能下降,并且随DAAM用量的增加,阻尼性能降低;随GMA用量的增加,阻尼性能先增后降。GMA为5%时,LIPN具有较高的拉伸强度和阻尼性能。     

氯化丁基橡胶共混改性体系的力学阻尼性能研究

采用机械共混改性方法制备了氯化丁基橡胶(CIIP)阻尼减振复合材料.研究氯化聚乙烯(CPE)、酚醛树脂(PF)用量以及硫化体系等对复合材料力学性能和阻尼性能的影响.结果表明:随CPE用量的增加,拉伸强度有明显的增加,阻尼损耗因子出现下降;当CPE用量为45份时,复合材料的玻璃化转变温度向高温方向推移了近35℃;随PF用量的增加,复合材料拉伸强度有一定的增大但增幅不大,阻尼损耗因子有所降低;当PF用量为55份时,复合材料的玻璃化转变温度向高温方向推移了近25℃;采用PF/DCP复合硫化剂制得的复合材料具有更好的综合阻尼性能.     

聚乙烯醇水凝胶的制备及性能

利用冷冻-解冻法制备聚乙烯醇(PVA)水凝胶,研究了不同因素对PVA水凝胶力学性能和溶胀特性的影响。结果表明,PVA水凝胶是一种典型的粘弹性材料,在一定应变区内,材料的拉伸模量随应变的增加而增大;拉伸强度和平均拉伸模量随PVA水溶液的浓度和冷冻-解冻循环次数的增加而增强,凝胶的最大拉伸强度和拉伸模量分别为2.27 MPa和0.95 MPa。溶胀特性研究显示,PVA水凝胶在生理盐水中的平衡溶胀比小于其在蒸馏水中的平衡溶胀比;凝胶的平衡溶胀比随浓度和冷冻-解冻次数的增加而下降,其下降趋势满足幂函数的变化规律;水凝胶的溶胀过程符合溶胀动力学方程。     

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。     

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。     

两亲聚氨酯弹性体(APU)的研究IV.嵌段型APU表征及透湿性能

讨论以聚乙二醇为亲水软段 ,聚己二酸乙二酯为疏水软段的嵌段型 APU(BAPU)的结构表征及其透湿性能。用调制温度示差扫描量热分析方法研究了 BAPU的玻璃化转变 ,发现具有混合软段 BAPU的玻璃化转变温度和热容增量均介于纯亲水和纯疏水性软段 BAPU的相应值之间 ,透湿性能测定证明 ,BAPU的透湿系数随其亲水性及交联密度显著变化     

活性炭逾渗作用对阻燃乙烯-醋酸乙烯酯橡胶硫化、燃烧及力学性能的影响

研究了竹基活性炭(AC)对膨胀阻燃乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM)硫化、燃烧及力学性能的影响。硫化性能研究表明,逾渗作用导致AC在阻燃EVM中形成了网络结构,随AC添加量增大,阻燃EVM最大扭矩及黏度随之增大。流变及溶胀测试发现,AC逾渗作用明显提高了阻燃EVM的剪切黏度及交联度,利于改善EVM阻燃及力学性能。微观形貌分析证明了AC网络的形成。燃烧及力学性能研究证实,AC与膨胀阻燃剂(IFR)之间存在协效作用,AC的逾渗作用提高了EVM的阻燃性能。IFR与AC质量比为37∶3时的阻燃性能最佳,添加量为40%(质量分数,下同)及25%的氧指数分别达到33.6%和28.7%;同时,热释放也显著降低。阻燃EVM拉伸强度随AC添加量增加而提高,断裂伸长率有所降低。AC在平衡膨胀阻燃EVM硫化、阻燃及力学性能方面展现出优势,有利于改善阻燃材料的综合性能。     

种子悬浮法制备的复合物改性聚氯乙烯的结构和性能

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)为单体,采用种子悬浮聚合的方法制备了PBA/PMMA、PBA/PS复合物,考察了分散剂相对分子质量、溶胀时间、单体比对其颗粒形态的影响,并将该复合物作为改性剂用于共混改性PVC。研究结果表明,当低相对分子质量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作分散剂时,聚合体系不稳定,导致PBA种子的聚并;高相对分子质量的PVP更有利于聚合体系的稳定,且随PVP用量的增加种子粒径减小;PBA/PMMA改性PVC材料的冲击强度随MMA溶胀时间的延长而降低;PBA/PS共混PVC体系的缺口冲击韧性随其核壳比的增大而增加,其热稳定性随PBA/PS加入量的增加而提高;复合粒子的加入均降低了PVC的加工温度,改善了其塑化性能。     

壳聚糖交联温敏性水凝胶的制备与性能

利用N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)为交联剂,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、衣康酸(IA)为单体,利用水溶液自由基聚合反应合成了P(NIPAAm-co-IA)水凝胶。研究了水凝胶的相转变性质、低临界溶解温度(LCST)和溶胀性能。该类水凝胶在32℃左右具有明显的相转变特性,其LCST随衣康酸用量的增加而增大,交联剂的用量对水凝胶的LC-ST值无显著影响。水凝胶的溶胀性能具有较为明显的温度依赖性和介质依赖性,其饱和溶胀度与NIPAAm/IA的比例、交联密度及溶胀介质有关。     

甲基丙烯酸处理活性硅酸钙填充硅橡胶的性能

在蒸压反应釜中加入甲基丙烯酸(MAA)试剂及活性硅酸钙浆体,然后在一定温度下搅拌处理并干燥,得到MAAACS粉体材料。将MAA-ACS粉体加入硅橡胶中,研究其对硅橡胶性能的影响。通过XRD、SEM表征了粉体组成、形貌,采用TG、DSC研究了硅橡胶的热性能,同时通过拉伸及溶胀测试分析了硅橡胶的力学性能及其影响机理。结果表明,经MAA处理后,活性硅酸钙粉体的形貌及微观结构发生了变化。添加5%(质量分数)MAA-ACS粉体时,硅橡胶主分解温度提高76.6℃,起始分解温度和终点分解温度分别提高了33.6℃和108.6℃。添加MAA-ACS粉体后,硅橡胶的拉伸强度、伸长率、交联密度均有所增加。     

钢渣的表面改性及其在橡胶中应用研究

研究了钢渣对天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶复合橡胶的硫化性能和力学性能的影响。结果表明:钢渣的加入使得复合橡胶的焦烧时间(t10)和正硫化时间(t90)缩短,对复合橡胶的硫化具有一定的促进作用。添加适量(10份)的钢渣可以提高复合橡胶的拉伸强度和扯断伸长率,随着钢渣用量继续增加,复合橡胶的拉伸强度和扯断伸长率逐渐降低。复合橡胶的硬度和磨耗量随钢渣添加量的增加而逐渐增大。与未改性钢渣相比,添加硅烷偶联剂KH-550改性钢渣的复合橡胶的t10和t90均有一定缩短;添加硅烷偶联剂Si-69和钛酸酯偶联剂CS-105改性钢渣的复合橡胶的t10和t90均有一定延长;改性钢渣填充的复合橡胶的拉伸强度和扯断伸长率都有所提高、磨耗量降低。SEM结果表明,改性钢渣与复合橡胶的相容性得到提高。     

基于热弹性分析方法对二氧化硅增强聚硅氧烷机理的研究

通过溶解溶胀实验和热弹性测试,并利用热弹性理论对二氧化硅增强聚甲基乙烯基硅氧烷(PMVS)的机理进行了研究。溶解溶胀实验结果表明,随着二氧化硅含量的增加,PMVS网络中分子链的流动性降低,有序度增加即链熵降低,对PMVS的增强有着重要作用;由热弹性理论分析计算所得结论表明,在硫化PMVS/二氧化硅网络结构中,流动性完全受限的部分链段,在定拉伸、升高温度的条件下,会有少量链段的流动性增加,使得分子链的内能增加对总应力产生贡献(fe/f),并随着二氧化硅含量的增加贡献逐渐变大,也就是说二氧化硅增强PMVS的物理本质不仅仅来源于熵的变化,而且与内能的贡献也有着重要关系(特别是在低拉伸比条件下)。     

紫外光辐射交联硅橡胶及其性能

在光引发剂存在的条件下,采用紫外光对二氧化硅补强的硅橡胶进行了辐照交联。溶胀法测试结果表明,交联密度随光照时间的延长先增大,在8s后逐渐平稳。交联密度随光引发剂用量的增加先增加后减小,在0.6phr出现极大值。力学性能测试表明,紫外光辐照后硅橡胶的拉伸强度和断裂伸长率得到明显提高,分别达到6.1 MPa和713%。差示扫描量热法(DSC)和动态力学性能(DMA)测试表明,经紫外光辐照后,硅橡胶中形成的交联网络抑制了分子链的运动,使结晶度从38.1%减小到33.9%,损耗峰对应的熔融转变温度从-31.21℃降低到-42.35℃。