海泡石的活化对湿法制备天然橡胶复合材料性能的影响

为提升海泡石补强橡胶的应用效果,首先采用有机酸活化制备高活性海泡石(MSep);比表面积、X射线衍射和光电子能谱测试结果表明,MSep的晶体结构完整,比表面积和表面活性明显增强;借助橡胶加工分析仪、扫描电镜和动态力学热分析等方法研究了经湿法乳液混合制备的不同活性及用量的海泡石/天然橡胶复合材料的结构与性能。结果表明,复合材料中的MSep分散性较好,界面相互作用增强;在MSep用量小于30 phr时,随用量增多,拉伸强度和300%定伸应力等逐渐提升,硫化效率则逐渐降低;MSep用量过多时,受填料聚集的影响,综合补强性能下降;此外,随海泡石用量的增多,复合材料储能模量逐渐增大,损耗因子最大值逐渐减小。     

氧化铁增强二氧化硅补强天然橡胶的性能与机理

为了研究砖红壤对天然橡胶特有的补强作用机理,模拟砖红壤的主要成分和比例,将不同添加量的SiO_2、Fe_2O_3和Al_2O_3经混合、研磨及高温烧结等工序制成混合粉体作为橡胶补强剂,并通过混炼加入天然橡胶中,考察砖红壤中对天然橡胶产生补强作用的主要成分和机理。结果表明,在有Fe_2O_3存在的混合料中,天然橡胶的补强效果明显,且随着Fe_2O_3的比例增大,硫化胶的拉伸强度和撕裂强度增大,补强效果逐渐加强。     

基体改性对导电炭黑/天然橡胶复合材料电磁性能的影响EI北大核心CSCD

采用机械共混法,以导电炭黑(CCB)、天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)以及甲基丙烯酸甲酯接枝天然橡胶(MGNR)为原料,制备了复合材料NR/CCB、ENR/CCB、MGNR/CCB、NR/ENR/CCB、NR/MGNR/CCB。研究结果表明,CCB粒子网络在MGNR中比在ENR中的分散性好,三元共混改性可以进一步提高CCB网络的完整性。在5种复合材料中,NR/ENR/CCB复合材料的有效吸收频宽最宽(3.20 GHz),NR/MGNR/CCB的吸收性能最好(-42.8 d B)。与天然橡胶相比,环氧化改性具有拓宽复合材料有效吸收带宽的作用(拓频),甲基丙烯酸甲酯接枝改性可以增强吸波效能(增效)。结合电磁参数,讨论了复合材料可能的吸波机理。     

凹凸棒土与炭黑粉体协同补强天然橡胶的性能

采用球磨溶液改性的方法制备改性凹凸棒土,利用机械共混法制备凹凸棒土-炭黑-天然橡胶复合材料,研究凹凸棒土与炭黑相互作用对天然橡胶性能的影响。结果表明:Si11-110型硅烷偶联剂对凹凸棒土有良好的改性作用,凹凸棒土与炭黑之间具有明显的协同补强效果,改性的凹凸棒土-炭黑-天然橡胶复合材料可以显著提高100%和300%的定伸强度、拉伸强度、断裂伸长率和耐切割性能;硅烷改性的凹凸棒土与炭黑协同补强能明显改善复合材料的网络结构,使得橡胶复合材料有更大的储能模量;通过增加结合胶的厚度,橡胶分子链在结合胶表面,更容易滑移和解缠,有效增大了拉伸强度和断裂伸长率。     

过硫酸铵改性炭黑通过胶乳混合法补强天然橡胶胶乳

用过硫酸铵水溶液改性炭黑,制备亲水性的炭黑悬浮液。通过红外光谱仪和热失重表征改性后炭黑表面含氧基团的变化。利用激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计观察炭黑水溶液的分散性和分散稳定性,改性前后粒径由155.7nm降到114.2 nm。采用胶乳共混法制备改性炭黑/天然橡胶胶乳复合材料的性能明显增强,拉伸强度提高14.5%,撕裂强度提高56.5%。通过扫描电镜(SEM)观察发现,改性后的炭黑在橡胶基体中粒径小且分散均匀,与基体的界面结合力增强,炭黑的补强效果得到提高。     

石墨表面修饰补强天然橡胶的性能

选用偶联剂双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯(NDZ-105)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对石墨进行表面处理,研究改性石墨复合材料的硫化、力学、耐切割、加工等性能。结果表明:石墨在橡胶基体中的分散性明显提高,石墨和橡胶分子链之间形成的物理缠结点增多;改性材料的100%、300%的定伸强度及拉伸强度均明显提高,耐切割性能均有提升;KH570改性石墨材料的综合性能最好;Payne效应明显减弱,但动态损耗因子略有增大。     

橡胶分子链接枝对导电炭黑/天然橡胶复合材料电磁性能的影响

采用乳液法制备了聚甲基丙烯酸甲酯接枝改性的天然橡胶(MNR),并通过机械共混法制备了其与导电炭黑(CCB)的复合材料,研究了橡胶分子链接枝改性对复合材料微观结构和电磁性能的影响。研究结果表明,与天然橡胶(NR)相比,CCB会在MNR中选择性偏聚,形成更完善的填料损耗网络,进而改善复合材料的电磁性能。复合材料电磁性能随着CCB含量的增加而增加,当CCB含量为30phr时,复合材料的电导率、介电损耗因子、反射损耗达到峰值,分别为0.75S/m、0.34、-22.38dB,依次为CCB/NR复合材料的2.18倍、1.48倍和2.15倍;基于微相分离,讨论了复合材料对电磁波的衰减机理。     

填充剂表面改性对硫化胶疲劳性能的影响

研究了 13种白炭黑表面改性剂对 NR/BR硫化胶疲劳性能的影响 ,分析了偶联剂改性白炭黑填充硫化胶疲劳过程中微观结构的变化及其对疲劳性能的影响。发现 :不同硅烷类偶联剂对胶料初期性能的影响为 :NDZ2 0 1>NDZ311>NDZ4 0 1>NDZ311W;不同表面活性剂对胶料疲劳性能影响为 ABS>T4 0>ATAC。硫化胶疲劳过程中的“自愈合”能力是影响疲劳性能的重要因素     

填充剂表面改性对硫化胶磨耗性能及形态的影响

研究了13种表面改性剂对白炭黑填充天然橡胶／顺丁橡胶（NR／BR）硫化胶磨耗性能及其形态的影响，结果表明，改性剂改变了白炭黑和橡胶的结合形式，进而影响硫化胶的耐磨性，其耐磨性的优劣顺序为：硅烷类偶联剂＞表面活性剂＞钛酸酯类偶联剂，SEM照片对硫化胶磨面的形态分析起到了宏观力学性能和微观的结构分析所达不到的作用，硫化胶的耐磨性越差，其磨纹表面的凸棱越粗。     

为化剂对沥青浸渍性能的影响

通过采用常压热缩聚、压力热缩聚、硫氧化等常规工艺和以呋喃树脂、均四甲苯和石油沥青为共炭化剂进行共炭化的方法对煤沥青改性,比较了不同工艺和不同共炭化剂对改善沥青浸渍剂综合性能的效果,希望提高沥青浸渍剂产炭率的同时使沥青仍保持良好的流动性。研究结果表明,硫氧化法使沥青产生了过度的交联,很高软化点的沥青只具有较低的产炭率水平;压力热缩聚可以得到综合性能较好的浸渍剂沥青。而通过选用合适的共炭化剂,可以进一步改善沥青浸渍剂的综合性能;石油沥青共炭化在经济上具有一定的优势。     

添加剂对煤沥青的改性作用及沥青焦性能的影响

通过考察添加剂加入量与煤沥青的甲苯不溶物含量、软化点、析焦量以及所得沥焦的抗氧化性和石墨化活性的关系,探讨了添加剂对煤沥青的改性作用及其对沥青焦性能的影响。实验结果表明：在煤沥青中加入适当的添加剂可提高煤沥青的甲苯不溶物含量和析焦量,加入添加剂的煤沥青炭化后所得沥青焦的抗氧化性和石墨化活性均得到显著提高,但氧化残余物含量有所上升。该沥青焦经2300℃高温石墨化处理后仍表现出优良的抗氧化性。     

改性纳米氧化锌对煤沥青延伸性能的影响

利用纳米氧化锌对煤沥青进行改性研究,考查了改性温度,分散方式,纳米氧化锌的添加量对煤沥青延伸性能的影响,优化了煤沥青的改性工艺,并对煤沥青的改性原理进行了探讨。     

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。     

纳米氧化锌改性胶粉/天然橡胶复合材料的制备及性能

利用纳米氧化锌采用直接混合、球磨分散混合及超声分散混合法对胶粉进行了改性．并在开炼机上制备了纳米氧化锌改性胶粉／天然橡胶复舍材料。利用扫描电镜对纳米氧化锌的分散效果进行了考察，并测试了填充改性胶粉的天然橡胶复合材料的拉伸性能、撕裂强度及耐磨性。结果表明，超声分散混合法得到的试样中纳米氧化锌的分散情况较好，其中采用钛酸酯偶联剂改性的试样的性能最佳，与纳米氧化锌直接混合和添加活性氧化锌的试样相比其拉伸强度分别提高32％和55％，扯断伸长率分别提高7％和22％，撕裂强度分别提高28％和39％．耐磨性分别提高17％和7％。     

天然橡胶的环氧化改性与表征

以有机过乙酸为环氧化试剂，在天然橡胜胶乳中实施环氧化反应，可达高环氧化程度，获得不同环氧化程度的环氧化天然橡胶（ＥＮＲ）。并通过红外光谱（ＩＲ）、差示扫描量热分析（ＤＳＣ）、核磁共振（１３ＣＮＭＲ）测量等手段对产物作了全面分析和在征。结果表明，本研究得到的天然橡胶的环氧化改性物是无规共聚物，环氧化反应基本按化学计量进行，改性物的环氧化程度可以用ＤＳＣ法间接测定。环氧化天然像胶具有优良的耐油性和气密性。     

不同活化方法对煤矸石胶凝性能的影响

主要研究了煅烧和增钙煅烧这两种活化方法对煤矸石胶凝性能的影响,同时通过NMR方法从Si、Al 原子所处环境和相互间的关系角度上对煤矸石活化过程作结构层次的研究.     

丁苯橡胶/高岭土复合材料的性能及补强机理

将经过有机改性的高岭土填充到丁苯橡胶(SBR)基体中,利用熔融共混法制备了一系列SBR/高岭土复合材料,对填充SBR复合材料的硫化性能、力学性能和微观结构进行了表征分析。结果显示,改性高岭土填料可以明显改善SBR复合材料的硫化加工性能和力学性能,其中M-6改性剂(巯基硅烷偶联剂)的改性效果最好。随着高岭土粒度的降低,SBR复合材料的焦烧时间(t10)和正硫化时间(t90)逐渐缩短,拉伸强度和定伸模量不断提高;随着高岭土填充份数的增加,SBR复合材料的t10和t90逐渐降低,力学性能不断改善,当填充份数为80 phr时,t10和t90达到最小值,而拉伸强度达到19.62 MPa,撕裂强度达到40.63 kN/m,300%定伸应力达到6.73 MPa,相对纯SBR分别增大了11.70倍、3.79倍和6.73倍。通过对丁苯橡胶/高岭土复合材料微观结构的表征分析,高岭土以片状结构均匀分散在橡胶基体中,初步解释了高岭土填料对丁苯橡胶的补强机理。     

环保型水切割胶粉对天然橡胶力学性能和动态性能的影响

采用环保型水切割胶粉及力化学改性胶粉（MRP）与天然橡胶（NR）复合制备胶粉-NR复合胶,并探讨了胶粉用量对复合胶力学性能和动态性能的影响。通过红外和热失重分析确定了胶粉的主要成分为NR和丁苯橡胶（SBR）,且改性后胶粉大分子链结构未发生明显变化。通过橡胶加工分析仪研究了胶粉用量及改性对复合胶加工性能的影响。采用炭黑分散仪研究并观察了胶粉在NR中的分散情况。结果表明,胶粉改性后与NR的相容性提高,二者界面结合力增大,MRP-NR复合胶加工性能改善。炭黑分散结果表明,胶粉用量越多,其分散性越差,改性后胶粉的分散性提高,MRP-NR复合胶的力学性能最优,拉伸强度为27.9 MPa。     

硫酸钡填允改性对PTFE密封材料性能的影响

采用冷压和自由烧结工艺制备硫酸钡填充改性聚四氟乙烯(PTFE)密封材料。实验研究了硫酸钡表面处理方法、颗粒粒径及其体积含量对材料性能的影响,并对改性机理进行了分析。研究结果表明,采用钛酸酯偶联剂NDZ-401可以较好地改善填料颗粒和PTFE基体间的界面结合度,有利于提高材料性能;采用小粒径硫酸钡填充PTFE材料可有效降低材料的应力松弛率,但拉伸强度下降明显;大粒径硫酸钡的填充改性效果优于小粒径,且当其体积含量约为26%时,可获得综合性能较好的PTFE密封复合材料。