液相法高耐磨天然橡胶复合材料的制备及性能研究

采用液相法制备天然橡胶复合材料,并与传统工艺制备的胶料进行对比。结果表明,液相法天然橡胶复合材料能更好的保护天然橡胶的分子结构,胶料的物理性能和耐磨性能优异,其耐磨制品的使用寿命明显延长。     

离子液体改性膨胀石墨制备硅橡胶复合材料

采用离子液体改性球磨膨胀石墨(Milled IL-EG)作为填料,成功制备离子液体改性膨胀石墨/硅橡胶(SR)复合材料。通过X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等表征方法研究离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸,[BMIM]PF6)改性球磨膨胀石墨对复合材料电学和热学性能的影响。结果表明膨胀石墨(EG)经离子液体改性后,成功被机械剥离成单层结构的石墨烯,石墨烯表面能够吸附离子液体。改性的石墨烯能均匀分散在硅橡胶复合材料中,更易形成导电网络,复合材料的导电性能显著提高。     

不同环境介质下天然橡胶磨耗性能的研究

采用旋转滚筒式磨耗机研究了在不同环境介质下天然橡胶（NR）相对分子质量对橡胶磨耗性能的影响。研究发现,干磨引起的磨损比湿磨引起的磨损大得多,这是因为在干磨的条件下橡胶磨损主要是由粘附摩擦引起的,而在湿磨的条件下橡胶磨损主要是由滞后摩擦引起的。在同样的介质下,随着橡胶相对分子质量的减小,硫化胶的物理性能变差,动态损耗因子增大,即橡胶的磨损随着相对分子质量的减小而增大。     

对乙烯苯磺酸钠改性炭黑母炼胶的制备及性能

采用固相原位聚合接枝方法制备了对乙烯苯磺酸钠（NASS）改性的亲水性纳米炭黑。热重分析结果表明,NASS成功地接枝到炭黑表面,其接枝率为2．5％。水分散性测试结果表明,改性炭黑在水介质中分散稳定。扫描电子显微镜照片表明,改性炭黑以聚集体尺寸均匀分散于橡胶基体中。改性炭黑填充的天然胶乳硫化胶的物理性能有了较大幅度的提高,其中撕裂强度提高了160％。     

微波膨胀石墨薄片/聚氨酯纳米复合材料的制备及表征

通过改进的Hummers法制备了高氧化程度的氧化石墨(GO),再利用微波膨胀制备了石墨纳米薄片(wGO),并采用X射线能谱分析(EDS)、热重分析(TGA)、元素分析、红外分析对GO和wGO进行测试。结果表明,wGO中O含量较GO中明显减少,说明微波膨胀能还原GO,使其表面含氧基团减少;进一步采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)对wGO的结构和形貌进行表征,表明微波法使GO层间距增大,剥离效果明显。利用溶液法原位聚合制备了wGO/聚氨酯弹性体(TPU)纳米复合材料,扫描电镜(SEM)观测显示,wGO在TPU基体中有良好的分散性;当wGO的质量分数为3%时,拉伸强度提高了116.1%;当其质量分数为2%时,导热性能和导电性能分别提高了72.4%和6个数量级。wGO/TPU纳米复合材料的微相分离程度更高,在室温下有更高的储存模量。     

射流胶乳混合法天然橡胶复合材料的制备及性能研究

用射流胶乳混合法制备天然橡胶(NR)复合材料,并对复合材料性能进行研究。先用超声空化作用将炭黑团聚体破碎、切割、分散在水中制得炭黑悬浮液,然后在高速射流场中将炭黑微观分散到天然胶乳中制成NR复合材料。结果表明:与传统干法混炼工艺相比,射流胶乳混合工艺可以使炭黑更均匀地分散到NR基体中;射流胶乳混合工艺制备的复合材料硫化时间缩短,硫化程度增大,撕裂强度提高78%,回弹值提高20%,DIN磨耗量减小33%。     

炭黑表面改性对HAF／NR复合材料动态粘弹性的影响

采用含有吡啶官能团的分子对高耐磨炭黑粒子HAF进行改性.利用橡胶加工分析仪(RPA2000)研究了炭黑填充天然橡胶的非线性动态粘弹行为,结果发现,改性炭黑增强了填料-橡胶之间的相互作用,减弱了填料-填料之间的相互作用.而且利用时温等效原理研究了硫化胶在高频下的动态粘弹行为,发现改性炭黑增加了在10.4 Hz～10.6 Hz的损耗因子,减小了在10 Hz～100 Hz的损耗因子.     

绿色炭黑对橡胶性能影响的研究

炭黑是工业应用最早的纳米粉体材料。自从第一次世界大战期间作为橡胶补强填料以来,炭黑一直广泛应用于世界橡胶工业。因为其无法比拟的补强效果,其在橡胶工业中的地位是不可代替的。然而,目前商业炭黑还存在着一些问题,如:还有待进一步降低其滚动阻力、提高其抗湿滑性等。为解决这些问题,国外开发了低滞后炭黑和转化炭黑,但其力学性能受到一定影响。在炭黑改性方面,科学家们也做了大量的研究,因其多为液相中的改性,成本比较高,不适宜扩大规模。本文作者曾提出“乙烯基单体原位固态接枝改性炭黑的方法”,并报道了马来酸酐改性炭黑、丙烯酸丁…     

全氟辛基季胺碘化物改性碳纳米管对天然橡胶胶乳性能的影响

用水溶性的阳离子表面活性剂全氟辛基季胺碘化物FC-134对碳纳米管进行非共价键改性,并用液相法制备改性碳纳米管/天然橡胶复合材料,研究了改性碳纳米管对天然橡胶复合材料的影响。结果表明,改性碳纳米管在水介质中具有很好的稳定性。佩恩效应表明,碳纳米管经过表面修饰增强了与橡胶的相互作用,降低了碳纳米管之间的相互作用。橡胶加工分析仪的结果表明,碳纳米管均匀地分散到复合材料中。与未改性碳纳米管/天然橡胶胶乳复合材料相比,改性碳纳米管/天然橡胶胶乳复合材料硫化胶的撕裂强度提高了65%,拉伸强度提高了29%。     

热氧老化对氯丁橡胶化学结构及性能的影响

对氯丁橡胶（CR）硫化胶进行热氧老化试验,研究100 ℃下老化时间对CR硫化胶化学结构、交联密度、溶胶质量分数和相对分子质量分布、氯质量分数、拉伸性能的影响。结果表明,在热氧老化过程中,CR硫化胶的橡胶分子链发生氧化反应,化学结构发生明显变化。在老化初期,CR硫化胶的交联密度增大,溶胶质量分数和相对分子质量减小,橡胶分子链以交联为主;老化时间超过192 h后,CR硫化胶的交联密度减小,溶胶质量分数、相对分子质量及其分布指数增大,橡胶分子链氧化断裂增多;在老化过程中,交联及脱氯使CR硫化胶结构化越来越严重,导致CR硫化胶的拉伸性能明显降低。