超微细SiO2的制备及其对天然橡胶硫化胶结构与性能的影响

研究了溶胶-凝胶法和反胶团法制备的超微细SiO2填充天然橡胶(NR)硫化胶的硫化特性和力学性能，并与未改性纳米SiO2、KH-570改性纳米SiO2进行了比较结果表明：SiO2的制备方法和SiO2的填充质量分数对NR硫化胶的硫化特性有很大的影响，溶胶-凝胶法和反胶团法制备的超微细SiO2填充NR硫化胶的门尼焦烧时间缩短，综合力学性能优于纳米SiO2／NR硫化胶；试片的拉伸断面电子扫描显微镜(SEM)观察表明，制备的超微细SiO2在NR硫化胶中的分散性较好，拉伸断面的NR基质产生了剪切变形的痕迹。体现了超微细SiO2对NR硫化胶较强的补强效果。     

微米/纳米二氧化硅共填充制备天然橡胶/二氧化硅复合材料及其性能

采用湿法混炼工艺制备了二氧化硅分散粒径为100 nm的天然橡胶/二氧化硅复合材料胶母粒,结合传统干法混炼技术制备了二氧化硅总填充量为60份（质量）的微米/纳米共填充天然橡胶/二氧化硅复合材料。结果显示,湿法混炼过程中填充的小粒径二氧化硅仍然以小粒径分散,与橡胶分子链更倾向于形成紧密结合层。湿法混炼技术的使用提升了二氧化硅的分散性,复合材料的Payne效应更弱。与干法混炼技术并用制备的小粒径与大粒径二氧化硅比例为50/10时,填料形成了较宽的粒径分布,形成了适中的填料-橡胶结合强度,进一步提升了天然橡胶/二氧化硅复合材料的拉伸强度和扯断伸长率。     

改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

通过水溶性2-巯基-1-甲基咪唑（MMI）有机改性（还原）氧化石墨烯（GO）制备MMI改性GO(MMI-GO),同时将抗坏血酸（VC）还原GO(rGO)作为对比试样,通过胶乳共混法制备GO/天然橡胶（NR）复合材料,研究GO用量对复合材料性能的影响。结果表明：MMI成功地改性了GO;随着GO用量的增大,GO/NR复合材料的硬度、撕裂强度和热导率增大;与rGO/NR复合材料相比,MMI-GO/NR复合材料的交联密度增大,GO在NR基体中的分散性良好,硬度和撕裂强度增大以及导热性能改善。     

天然杜仲胶/天然橡胶共混硫化胶的性能研究

介绍了天然杜仲胶(EUG)的基本概况、加工性能和硫化特性,研究了天然杜仲胶(EUG)/天然橡胶(NR)共混胶的硫化性能、物理机械性能和动态疲劳性能。结果表明,随着EUG用量的增大,EUG/NR共混胶焦烧时间(t10)和正硫化时间(t90)均延长,最大转矩(MH)和最小转矩(ML)均增大,定伸应力先下降后升高,拉伸强度和拉断伸长率总体下降,硬度增大,压缩温升先升高后降低,耐屈挠疲劳性能升高。当EUG用量不超过30份时,共混胶呈现出优异的耐疲劳性能、耐热空气老化性能和低生热性能。     

一种木质素/二氧化硅复合改性天然橡胶母料的方法

正授权公告号:CN 106750584B授权公告日:2018年4月3日专利权人:吉林大学发明人:王晓峰、周玉、朱燕超等本发明公开了一种木质素/二氧化硅(白炭黑)复合改性天然橡胶母料的方法。本发明以稻壳为原料,先用稀酸水解预处理,碱溶二氧化硅和木质素,再加酸调整p H值,制备不同组成的木质素/二氧化硅复合填料;然后将复合填料、分散剂和改     

羧基改性单分散二氧化硅纳米球的制备与表征

以浓氨水为催化剂、四乙氧基硅烷(TEOS)为原料,利用Stober溶胶-凝胶法制得二氧化硅(SiO2)微球。粒度仪测试结果表明,SiO2微球粒径为30～100nm,其平均粒径随着催化剂用量的增加而增大。进一步用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对SiO2纳米球进行表面改性,后与苯偏三酸酐反应,得到羧基改性的SiO2纳米球。利用TEM、FT-IR对羧基改性纳米球进行表征。结果表明,改性过程对SiO2纳米球的粒径无影响,羧基通过化学键结合在SiO2纳米球表面。     

环氧化天然橡胶对天然橡胶/炭黑复合材料的改性作用

采用环氧化天然橡胶(ENR)作为界面改性剂,研究其用量对天然橡胶(NR)/炭黑复合材料加工性能、动态力学性能和物理性能的影响。结果表明:少量ENR可以改善NR/炭黑复合材料的加工性能,改善炭黑粒子在橡胶基体中的分散,提高结合胶质量分数,同时改善硫化胶的动态力学性能、物理性能和耐老化性能。当改性剂ENR用量为3~4.5份时,NR/炭黑复合材料的综合性能最佳。橡胶加工分析和动态力学分析结果表明,ENR能够显著提高NR/炭黑复合材料的抗湿滑性能,但滚动阻力略有增大。     

胶粉中二氧化硅的原位生成及其在天然橡胶中的应用

通过溶胶-凝胶法在胶粉中原位生成纳米二氧化硅网络,经傅里叶变换红外光谱和热重分析,结果证实在溶胶-凝胶反应中于胶粉表面过渡层中可原位生成质量分数约3%～5%的类似二氧化硅的网络结构.改性胶粉表现出更好的热稳定性,失重5%的温度比未改性时提高了约30%.将50份(质量)改性胶粉填充到天然橡胶中后,所得天然橡胶/改性胶粉复合材料仍具有较好的物理机械性能和动态力学性能.     

改性高岭土在天然橡胶中的应用

采用双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物和硼酸酯类改性剂制备了天然橡胶/高岭土复合材料,研究了改性高岭土对材料加工性能、硫化特性及物理机械性能的影响。结果表明,在天然橡胶/高岭土复合材料中加入硼酸酯类改性剂,可以降低胶料的生热和门尼黏度,对硫化时间和焦烧时间无影响,改善了胶料的加工性能和耐老化性能,提高了胶料的拉伸强度和扯断伸长率。     

纳米二氧化硅改性铜酞菁颜料的研究

铜酞菁颜料是一种重要的有机颜料,但极差的亲水性严重限制了其应用范围,随着人们环保意识的增强,有机颜料水溶性改性处理成为研究热点。采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅包覆的铜酞菁颜料,并利用DLS、SEM、TEM、FTIR、XPS和粉末接触角等分析手段对改性颜料进行了表征,结果表明:铜酞菁颜料经二氧化硅处理后,其亲水性、热稳定性和分散性都得到很大提高。     

天然虾青素改性白炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能

采用天然虾青素对白炭黑表面进行物理改性，并与天然橡胶（NR）制备成复合材料。利用RPA、DMA、SEM等测试手段对天然虾青素改性白炭黑/天然橡胶复合材料的结构与性能进行表征。结果表明，在硫化特性方面，与未采用天然虾青素改性白炭黑相比，采用天然虾青素改性白炭黑所得胶料的焦烧时间和工艺正硫化时间均缩短，促进了橡胶的硫化过程；在物理力学性能方面，所得硫化胶的拉伸强度基本不变，回弹性和耐磨性明显增加，压缩生热降低；在动态黏弹性方面，所得硫化胶的Payne效应明显降低，填料的分散性在一定程度上得到改善；在动态力学性能方面，所得硫化胶的滚动阻力降低，玻璃化转变温度提高。特别地，在耐老化方面，天然虾青素改性白炭黑/天然橡胶复合材料的耐热空气老化性能明显提高。     

环氧化天然橡胶改性的丁苯橡胶/白炭黑复合材料的形态和性能

以环氧化天然橡胶为改性剂制备了丁苯橡胶/白炭黑复合材料,研究了环氧化天然橡胶对丁苯橡胶/白炭黑复合材料微观形态和力学、耐热、耐老化及动态力学性能的影响.结果表明,少量环氧化天然橡胶的加入改善了填料在橡胶基质中的分散,提高了丁苯橡胶/白炭黑复合材料硫化胶的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能,降低了其动态压缩疲劳生热速...     

离子液改性白炭黑对天然橡胶性能的影响

采用一定用量的离子液氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑（AMI）对白炭黑进行表面改性,用差示扫描量热仪对改性白炭黑进行了表征,考察了改性白炭黑对天然橡胶（NR）复合材料硫化特性、力学性能和动态力学性能的影响。结果表明,AMI和白炭黑之间存在较强的相互作用;当白炭黑用量少于30份时,随着改性白炭黑用量的增加,混炼胶的正硫化时间缩短,硫化速率提高;当白炭黑用量为30份时,NR复合材料的力学性能最佳,增强作用最明显,与不加改性白炭黑的试样相比拉伸强度增加了30.8%,撕裂强度提高了188.9%,磨耗体积减小了76.0%;与白炭黑填充的NR硫化胶相比,改性白炭黑填充的NR硫化胶的玻璃化转变温度升高,储能模量增大,改性白炭黑与NR之间的相互作用较白炭黑更强。     

硅烷改性液体聚丁二烯对天然橡胶复合材料性能的影响

研究了硅烷改性液体聚丁二烯,即三乙氧基硅烷封端聚丁二烯(TTPB)对填充炭黑和白炭黑的天然橡胶(NR)复合材料性能的影响。结果表明,TTPB通过链两端的硅氧烷接枝到白炭黑的表面,改善了白炭黑在NR中的分散性;而且TTPB主链上包含有双键,该双键参与了NR的硫黄硫化,填料-橡胶间的相互作用以及白炭黑的增强作用均得以强化,导致橡胶的交联程度提高、填料网络减少。与未添加TTPB的NR相比,随着TTPB用量的增加,NR硫化胶的拉伸强度和撕裂强度均有所提高,压缩疲劳温升下降,60℃时的损耗因子降低,耐磨性能提高。其中,TTPB用量为5.0份(质量)时NR复合材料的撕裂强度最大,60℃时的损耗因子和DIN磨耗量均为最小。     

天然橡胶/反式聚异戊二烯形状记忆复合材料的性能

研究了天然橡胶(NR)与反式聚异戊二烯(TPI)的配比对NR/TPI形状记忆复合材料力学性能、热性能、形状记忆性能等的影响。结果表明,随着NR用量的增加,NR/TPI形状记忆复合材料的交联密度略有降低,拉伸强度、100%和300%定伸应力及硬度均逐渐减小,而扯断伸长率逐渐增大,呈现出塑性形变增大的趋势;储能模量逐渐减小而损耗因子呈现升高趋势;结晶部分含量的减少导致复合材料的形状记忆性能逐渐下降。当NR与TPI的质量比为40/60时复合材料的综合性能较好。     

硅粉/废轮胎橡胶/混凝土复合材料的力学性能和耐久性

制备了不同水与水泥质量比、废轮胎橡胶和硅粉含量的硅粉/废轮胎橡胶/混凝土复合材料,并考察了复合材料的抗压强度、密度、透水性、静力弹性模量、动力弹性模量和氯化物扩散性能。结果表明,随着废轮胎橡胶用量的增加,复合材料的抗压强度、静力弹性模量和动力弹性模量下降,透水性增强。用硅粉代替部分水泥后,复合材料的透水性下降,氯离子扩散系数减小。橡胶颗粒与水泥基体之间存在间隙,二者界面黏结作用较弱,导致复合材料强度下降。     

酚醛树脂改性石墨/天然橡胶复合材料的性能

采用酚醛树脂对石墨进行改性处理,制得改性石墨/天然橡胶(NR)复合材料,采用扫描电子显微镜对石墨的微观形貌进行了表征,并对改性石墨/NR复合材料的性能进行了研究。结果表明,改性石墨的表面粗糙度增加。改性石墨/NR复合材料在不同温度下的平均热导率高于未改性石墨/NR复合材料;随着酚醛树脂含量的增大,复合材料导热性能有所降低。与未改性石墨/NR复合材料相比,改性石墨/NR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和硬度增大,扯断伸长率和永久变形降低;酚醛树脂含量高的改性石墨/NR复合材料较酚醛树脂含量低的复合材料力学性能有所降低。     

Chemically modified starch reinforced natural rubber composites

Chemically modified starch paste (MST) with polybutylacrylate (PBA) graft chains is investigated as a reinforcing filler of rubber through mixing and co-coagulating with natural rubber (NR) latex. The PBA graft chains are designed to prevent hydrogen bonding and crystallization of starch and to improve compatibility between starch and rubber. Through the comparison of mechanical properties and phase morphology, MST is proved to be much superior to unmodified starch paste. Unmodified starch paste acts as essentially inert filler causing a decrease of tensile strength, tear strength and elongation at break. In contrast, optimum MST shows obvious reinforcement effect on NR matrix by increasing tensile strength, elongation at break and tear strength besides modulus and hardness. Moreover, fine starch dispersion and strong interfacial interaction are achieved in NR/MST composites. The observed reinforcement effect is interpreted based on the results of X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscope (SEM) analyses of grafted starch in comparison with natural starch and gelatinized starch.     

湿法制备硅土/白炭黑/天然橡胶复合材料及性能

分别制备改性白炭黑和硅土悬浮液,然后与天然胶乳混合,得到白炭黑和硅土天然橡胶母炼胶。在混炼阶段将两种母炼胶按不同比例混合,得到一系列总填料份数为40 phr的混炼胶。硫化特性测试结果表明：当白炭黑中加入一定量硅土时,有利于改善NR硫化初期的流动性,硫化速率增大。RPA测试结果表明：在白炭黑中加入一定量的硅土,能显著提高填料在天然橡胶基体中的分散性,payne效应明显下降。加入硅土后硫化胶的tanδ均低于白炭黑,滚动阻力下降。物理性能测试结果表明：拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度均随着硅土加入的份数增加而增大。白炭黑与硅土并用时的扯断伸长率明显高于单独硅土或白炭黑填充橡胶。     

加工配方及工艺对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料性能的影响

采用不同加工工艺及配方,制备了溶聚丁苯橡胶(SSBR)/白炭黑复合材料,考察了硅烷偶联剂、白炭黑、橡胶加工工艺及配方对复合材料性能的影响。结果表明,排胶温度和时间对SSBR/白炭黑复合材料的动态力学性能及白炭黑分散性影响显著。升高排胶温度和延长混炼时间均能提高SSBR/白炭黑复合材料的抗湿滑性能、降低滚动阻力,但过高的排胶温度和过长的混炼时间易引起橡胶基体降解。SSBR/白炭黑复合材料的最佳排胶温度为160℃,混炼时间为7 min。随着混合填料中炭黑用量的增加,混炼胶的门尼黏度无明显变化,硫化胶的力学性能增强、抗湿滑性能下降、滚动阻力增加。