新型白炭黑改性橡胶研究

采用2种新型白炭黑替代常用白炭黑来改性天然橡胶（NR）、顺丁橡胶（BR）、丁笨橡胶（SBR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、丙烯酸酯橡胶（ACM）和硅橡胶。研究不同用量和不同种类的白炭黑对上述几种橡胶进行改性,通过对硬度、扯断伸长率、拉伸强度、磨耗和耐老化性能的测试,确定白炭黑的最佳用量和最适宜的种类。结果表明：白炭黑填料用量为80份时效果最好,普通白炭黑适合做EPDM的补强剂,碱法白炭黑对NR、SBR和ACM的改性效果更好,而酸法白炭黑改性的橡胶拉伸强度和硬度很小,不适于补强;白炭黑对硅橡胶的改性效果不好,得到的产品硬度很小,无法进行力学性能测试。     

硅橡胶/氟橡胶共混胶的硫化及热稳定性

采用机械共混法制备了质量比为10/90的硅橡胶/氟橡胶共混胶,研究了共硫化体系和硫化条件对其力学性能的影响,并通过傅里叶变换红外光谱分析了其化学组成,通过动态力学分析研究了其结构相容性,用热重法探讨了其热稳定性。结果表明,最佳的共硫化体系为过氧化二异丙苯/三烯丙基异三聚氰酸酯体系,一段硫化宜为温度170℃、压力10 MPa、时间30 min,二段硫化宜为温度200℃、时间6 h。在共混胶中硅橡胶与氟橡胶存在部分的相容性;少量硅橡胶的加入可以拓宽氟橡胶的使用温度,使其耐热性能有所提高,耐低温性能有所改善。     

硅烷偶联剂对粉煤灰/废胶粉复合材料性能的影响

在废胶粉和粉煤灰中加入硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)或双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si-69),制备粉煤灰/废胶粉(FA/URP)复合材料。研究了KH-550和Si-69的用量和加入方式对试样的力学性能及耐热性能的影响。并用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)进行了表征。结果表明:用Si-69对粉煤灰的改性效果好于KH-550;最佳用量和加入方式为Si-69 1.0份,硅烷偶联剂先与粉煤灰混合,而后再与废胶粉混合。SEM证实Si-69/FA/URP比KH-550/FA/URP的相容性好;FT-IR证明了硅烷偶联剂中的Si—OH和粉煤灰表面的—OH发生脱水缩合,形成了Si—O键;在此条件下制得的粉煤灰/废胶粉复合材料具有很好的力学性能。邵尔A硬度为84度,拉伸强度为6.8 MPa,扯断伸长率为49%,磨耗为1.3 cm3/km,可以作为板材或铺路材料。     

再生胶鼠标垫配方用量研究

分析了市场上现有鼠标垫的性能及价格，从节省成本和提高性能的角度出发，以再生胶为原料，进行了新的配方设计，并对其性能(硬度，弹性模量，扯断强度，扯断伸长率)进行了测试，总结出了鼠标垫的配方(再生胶100份，硬脂酸3份，促进剂M2份，防老剂D2份，ZnO8份，炭黑8份，硫磺4份)。结果表明：以此再生胶做的鼠标垫，其性能指标达到或优于同类产品。     

团状模塑料增强粉煤灰／再生胶复合材料研究

以再生胶为基相,粉煤灰为填料,团状模塑料（DMC）为增强相制备了高性能的复合材料。通过测定复合材料的力学性能及热老化性能,得出DMC／粉煤灰／再生胶复合材料的最佳配方为：DMC60,粉煤灰50,再生胶100。复合材料的综合性能优于纯的DMC和再生胶的性能。     

KH 550改性硅藻土/白炭黑体系填充氟橡胶的制备与性能

为了研究最适合氟橡胶的填料体系,分别以硅藻土、炭黑和白炭黑为增强填料,氟橡胶为基质制备复合材料,并分别加入硅烷偶联剂KH 550、KH 590或Si 69以提高填料与氟橡胶的相容性。结果表明,最适合氟橡胶的填料是硅藻土与白炭黑以质量比8/12的复配体系,最佳的偶联剂为2.0份的KH 550。扫描电镜的观察证明KH 550提高了硅藻土与氟橡胶的相容性,红外光谱分析表明KH 550改性硅藻土/白炭黑复配填料与氟橡胶发生了交联反应,热重分析表明该体系提高了氟橡胶的耐热性能。     

碳纤维增强硅橡胶复合材料制备

由于硅橡胶具有较好的耐热性但力学性能比较差,本文用高性能的碳纤维作增强剂,硅橡胶（MVQ）作基相及偶联剂作为相容剂制备了碳纤维/硅橡胶复合材料。通过力学性能和热老化测试,确定碳纤维的用量。用偶联剂作相容剂研究了偶联剂对硅橡胶和碳纤维相容性影响;通过傅里叶变换红外光谱（FTIR)和扫描电镜(SEM)分析了碳纤维和硅橡胶交联结构和相容性。结果显示,制备了碳纤维/硅橡胶复合材料的最佳配方为硅橡胶 100份,碳纤维 12份,KH-550 2.5份。碳纤维增强硅橡胶的最佳硫化条件为：温度 175℃,压力为10MPa,时间为30min。由扫描电镜和红外光谱分析,进一步论证了用KH-550处理的比没有处理及用Si69处理的碳纤维与硅橡胶的混合相容性好。     

硅烷偶联剂改性粉煤灰/胶粉的研究

以胶粉和粉煤灰为原料,加入硅烷偶联剂KH-550制得粉煤灰/胶粉复合材料。研究了粉煤灰的用量、偶联剂的种类及用量、配合剂的加料顺序、硫化条件对粉煤灰/胶粉复合材料性能的影响。确定了粉煤灰/胶粉复合材料的较佳配方:100份胶粉,25份粉煤灰,2份KH-550,1.5份促进剂,4份硬脂酸;配合剂的加料顺序对复合材料的机械性能也有较大的影响。配合剂的最佳加料顺序:在初混时加入促进剂和硬脂酸,在混炼过程中加入硫磺后,再加KH-550硅烷偶联剂;最佳硫化工艺条件为:145℃×9.0 MPa×40 m in。在此条件下制得的粉煤灰/胶粉复合材料硫化后的邵尔A硬度为94度,拉伸强度为9.5 MPa,扯断伸长率为301%,磨耗为0.7 cm2/1.6 km;经200℃热空气老化24 h后,邵尔A硬度变化为0度,拉伸强度变化为-11%,扯断伸长率变化为-25%,磨耗变化为1.4%。     

胶粉/粉煤灰铺路板材的研制

为了减少环境污染，充分利用资源，本工作研制了胶粉／粉煤灰铺路板材。现将研制情况简介如下。     

胶粉/粉煤灰公路路面材料的研究

针对国内目前废旧橡胶日益增多，橡胶粉产业蓬勃发展，市场有待进一步开发的问题，研究了用废旧橡胶粉与粉煤灰的共混来制备公路路面材料。通过测试材料的邵尔A型硬度、扯断伸长率、拉伸强度，确定了最佳配方。结果显示：用胶粉和粉煤灰共混可制成路面材料，其性能符合相关产品的国家要求，实现了变废为宝的目的。