高性能氯丁橡胶基动态密封材料的生胶和补强体系优化

为了提高氯丁橡胶(CR)基动态密封材料的综合性能,通过改变生胶和补强体系,考察了并用顺丁橡胶(BR)和白炭黑对材料耐疲劳性、耐老化性、耐磨性和弹性等主要性能指标的影响。结果表明,并用BR后,胶料硫化速率、拉断伸长率、回弹性、耐磨性以及动态疲劳性能均有改善,但撕裂强度、耐热空气老化性能变差,CR与BR的最佳并用质量比为70/30;并用白炭黑后,胶料的拉伸强度、撕裂强度、硬度、定伸应力、耐磨性提高,但回弹性、耐疲劳性能降低,炭黑与白炭黑并用质量比为20/20时,胶料的综合性能最佳。

低温等离子体活化氯丁橡胶和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及其复配改性沥青的性能

为提升胶粉改性沥青的性能,以与基质沥青质量比为11/100的氯丁橡胶(CR)和3/100的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)为改性剂制备了改性沥青,采用低温等离子体活化CR/EVA以进一步提升复配改性沥青的性能,研究了单一改性、复配改性和低温等离子体活化复配改性沥青(A-CR/EVA-MA)的路用性能,并使用扫描电子显微镜、原子力显微镜和傅里叶变换红外光谱分析了各改性沥青的微观机理。结果表明,各改性沥青的路用性能均有提升,总体表现为活化复配改性优于复配改性和单一改性;A-CR/EVA-MA的针入度、软化点、延度、布氏黏度及抗车辙因子较基质沥青分别提升了46%、47%、95%、253%和278%,存储稳定性也得到了进一步提高;低温等离子体活化技术增加了改性剂的比表面积和表面官能团含量,提高了改性剂对沥青中轻质组分的吸附能力,促进了CR和EVA与沥青的紧密结合,有效提升了改性沥青的路用性能。

氯丁橡胶硫化反应动力学

以1,2-亚乙基硫脲为促进剂、氧化锌和氧化镁为硫化剂对氯丁橡胶进行硫化,采用差示扫描量热法研究了氯丁橡胶的非等温硫化反应动力学,通过Kissinger方程和Crane方程计算了硫化反应的动力学参数,并采用硫化仪法研究了等温硫化反应的动力学,计算了硫化反应热硫化阶段的表观活化能。结果表明,n级动力学模型可以有效描述氯丁橡胶的非等温硫化过程,硫化反应的表观活化能为92.78 kJ/mol,反应级数为0.93;氯丁橡胶的等温硫化过程可以分为焦烧阶段、热硫化阶段和平坦硫化阶段,其中热硫化阶段符合一级反应动力学特征,此时表观活化能为53.38 kJ/mol。

硼酸锌/三氧化二锑/可膨胀石墨协同体系阻燃氯丁橡胶及作用机理

为了提高氯丁橡胶(CR)的阻燃及抑烟性能,以硼酸锌(ZnB)、三氧化二锑(Sb_(2)O_(3))和膨胀石墨(EG)为复合阻燃体系,制备了阻燃CR复合材料。通过极限氧指数测定仪、垂直燃烧测定仪、热失重分析、锥形量热测试仪等进行性能表征。结果表明,当引入17 phr ZnB、3 phr Sb_(2)O_(3)与7 phr EG到阻燃CR体系,CR/ZnB/Sb_(2)O_(3)-7EG氧指数可达到39.7%,并通过UL94 V0级,热释放峰值及总热释放量降低了约84.0%和44.3%,CO和CO_(2)产量也分别降低了52.0%和80.3%,明显抑制毒性气体的释放。此外,对残炭和气相产物的分析表明,该复合体系以气-固相机理为主,在CR复合材料中表现出良好的协同阻燃效应。

基于热空气加速老化氯丁橡胶隔振器的寿命预测

对氯丁橡胶(CR)隔振器进行热空气加速老化试验,基于老化程度构建Dakin寿命预测模型,并进行相关计算分析和验证。结果表明,预测值可信,并基于老化程度变化的实验值和预测值对模型进行修正,根据修正后的模型测算出隔振器在25℃下的使用寿命为48.22年。

撕裂模式下乙烯-丙烯酸甲酯共聚物/氯丁橡胶热塑性硫化胶的Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备出乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)/氯丁橡胶(CR)热塑性硫化胶(TPV),考察了不同m(EMA)/m(CR)时TPV的撕裂强度,研究了撕裂模式下TPV的Mullins效应及其热处理下的可逆回复行为。结果表明,当m(EMA)/m(CR)为40/60时EMA/CR TPV的撕裂强度最高;在单轴循环撕裂模式下EMA/CR TPV存在明显的Mullins效应,当应变速率增大时EMA/CR TPV的最大撕裂强度、内耗和阻尼因子均呈增大趋势;当撕裂应变增大时EMA/CR TPV的最大撕裂强度、瞬时残余形变、内耗和阻尼因子均呈增大趋势,但应力软化因子呈减小趋势。热处理后EMA/CR TPV的Mullins效应的可逆回复能力增强,并且在80℃时的可逆回复效果达到最佳。

过氧化物交联体系对氯丁橡胶与芳纶线绳黏合的影响

研究了过氧化物交联体系对氯丁橡胶(CR)硫化特性、物理机械性能以及CR与芳纶线绳黏合效果的影响。结果表明,过氧化物可以有效地交联CR,而且正硫化时间比传统的ZnO体系明显缩短,过氧化物交联CR的物理机械性能比ZnO体系更好,与芳纶线绳的黏合强度与ZnO体系相似。当过氧化物与ZnO配合使用时可明显提高CR与芳纶纤维之间黏合,黏合强度比ZnO体系提高20%。双叔丁基过氧异丙基苯(BIPB)和助交联剂可以明显改善CR与芳纶线绳的动态黏合性能。

日本Tosoh公司与Bando化学工业有限公司联合推出纤维素纳米纤维增强氯丁橡胶

据“European Rubber Journal”网站2024年4月10日报道,近日,日本Tosoh公司与日本最大的动力传动和传送带制造商Bando化学工业有限公司(以下简称“Bando公司”)建立商业应用合作关系,共同推出了纤维素纳米纤维作为增强材料的新型氯丁橡胶复合材料SG系列产品。据悉,纤维素纳米纤维是一种生物质衍生的高性能材料,其重量仅为钢的1/5,但其强度却达到钢的5倍之多。从研发历史来看,将纤维素纳米纤维与橡胶材料相结合对混炼和混合等工艺提出了较大的技术挑战。然而,Tosoh公司表示,其SG系列产品的专有技术使纤维素纳米纤维在氯丁橡胶中的均匀和精细分散成为可能,纤维素纳米纤维将有望取代化石燃料衍生的橡胶增强材料(如炭黑),与其相关的增强技术也有望用于其他工业橡胶领域。

不同牌号氯丁橡胶硫化胶的性能

系统对比了国内外四种牌号氯丁橡胶混炼胶的加工特性及硫化胶的综合性能。结果表明,在三种国产牌号的氯丁橡胶中,SN232牌号的氯丁橡胶的加工性能最优且综合物理机械性能最好,压缩疲劳温升较小。相比而言,国产的SN232牌号的氯丁橡胶的综合性能与日本进口S40V牌号的氯丁橡胶最为接近,可作为替代进口S40V的国产橡胶牌号。

氯丁橡胶配方设计和应用的研究进展

介绍2020—2023年国外氯丁橡胶(CR)配方设计和应用的研究进展以及国内有代表性的专利。通过综述CR与其他橡胶并用配方、CR用助剂、CR在新领域中的应用、CR在循环再利用领域的应用和国内CR的典型专利,为CR产品设计拓展新的思路。

高纯度RD在氯丁橡胶中的应用研究

本文研究了高纯度RD在传统的两类氯丁橡胶中的应用情况,并在各项参数上与普通RD进行对比,分析高纯度RD的技术优势和特点,并提出了高纯度RD在氯丁橡胶中应用的可行性。

东曹推出纳米纤维增强氯丁橡胶复合材料

日前,日本东曹株式会社(Tosoh Corp.)宣布,推出了一种新氯丁二烯橡胶复合材料系列,该系列使用纳米纤维(CNF)作为增强材料。东曹表示,CNF是一种生物质衍生的高性能材料,质量是钢的1/5,但强度是钢的5倍。将CNF与橡胶材料相结合在复合和混炼等过程中带来了技术挑战。

氯丁橡胶塑身衣产品特点及发展分析

氯丁橡胶塑身衣是一种可外穿的运动型塑身衣,由于其面料特殊的三层复合结构,可内外复合不同面料,得到不同的服用性能,内层复合不透气面料可辅助运动排汗,提高瘦身塑形效果,因此很受运动健身爱好者的欢迎。与普通内穿塑身衣不同,氯丁橡胶塑身衣有其自身的特点,文章针对目前市场上的该类型产品,从面料、款式、结构三个方面进行详细分析,并探究其改进和发展方向,为氯丁橡胶塑身衣产品的生产研发提供参考。

氯丁橡胶防腐管涂敷工艺及质量控制点探析

飞溅区立管防腐一直是海洋平台管线防腐的重中之重,因其复杂的腐蚀环境和影响因素,对于防腐材料的综合性能有着极其苛刻的要求,使用氯丁橡胶对平台立管进行防腐是一种常见的施工工艺。本文将从氯丁橡胶防腐管常见的生产工艺出发,深入分析各生产环节的关键控制要素,总结其中的质量控制点,为产品质量的全面、有效控制提供参考。

氯丁橡胶基减震材料组成、微观结构与性能间的关系

分别以硫醇调节型、黄原酸调节型和硫磺改性氯丁橡胶(CR)为基体材料,考察三种类型的CR生胶对炭黑填充CR基复合材料加工性能、硫化特性、交联密度、物理机械性能、热氧老化性能、压缩性能、低温性能以及减震性能的影响。结果表明,硫磺调节型CR Baypren510焦烧时间较短,硫化速率和交联密度高,硫化胶的物理机械性能较好,但是混炼胶储存稳定性、热氧老化性能和减震性能相对较差;黄原酸调节型CR Baypren116混炼胶的加工安全性较好,硫化胶的交联密度、硬度、拉伸强度和动静刚度比与硫醇调节型CR S-40V相近,但是撕裂强度要低,高温压缩永久变形要高于硫醇调节型CR S-40V;硫醇调节型CR S-40V硫化胶具有较好的高温压缩永久变形性、减震性能和耐寒性。

不同促进剂对ZnO/MgO/MTT体系硫化氯丁橡胶性能的影响

以硫醇调节型氯丁橡胶(CR)为基体材料,考察不同促进剂对氧化锌(ZnO)/氧化镁(MgO)/N-甲基-2-噻唑硫酮(MTT)硫化CR混炼胶的加工安全性、硫化特性及其硫化胶交联密度、物理机械性能和低温性能的影响。结果表明,与CR/ZnO/MgO/MTT胶料相比,7种促进剂的加入使CR混炼胶的门尼黏度均降低,硫化速率提高,其中促进剂二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)和N-环己基-2-苯荓噻唑次磺酰胺(CZ)的加入可明显延长CR的门尼焦烧时间,而二苄基二硫代氨基甲酸锌(ZBEC)、烷基二硫代磷酸锌(DPT)则会降低焦烧安全性。另外,7种促进剂的加入使CR硫化胶的交联密度、定伸应力均不同程度降低,而断裂伸长率、弹性和耐寒性增加,其中添加环保促进剂TBzTD的CR硫化胶的拉伸性能要优于添加TMTD试样,而TMTD试样的撕裂强度则明显更优。

高效硫化剂对氯丁橡胶硫化反应动力学参数及力学弛豫性能的影响

采用机械共混法制备了含有不同种类和用量硫化体系的氯丁橡胶硫化胶,考察了新型高效硫化剂三乙酰丙酮合铁[Fe(acac)_(3)]对氯丁橡胶硫化机理、动力学参数及硫化胶力学弛豫行为的影响。结果表明,Fe(acac)_(3)硫化体系在硫化过程中具有可循环硫化的特点,使用0.10份(质量,下同)Fe(acac)_(3)时即可高效硫化氯丁橡胶;与传统金属氧化物硫化体系相比,当仅使用0.25份Fe(acac)_(3)时氯丁橡胶硫化胶的拉伸强度最高且拉伸应力弛豫的平衡值最大;由于Fe(acac)_(3)体系具有可循环参与硫化过程的特性,硫化胶于100℃热氧老化3 d后仍保持较大的压缩应力弛豫平衡值。

撕裂模式下乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/氯丁橡胶热塑性硫化胶的Mullins效应及其可逆回复

采用动态硫化法制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/氯丁橡胶(CR)热塑性硫化胶(TPV),对其微观形貌、撕裂强度、撕裂模式下的Mullins效应、热处理后的可逆回复行为及其机制进行了研究。结果表明,EVA/CR TPV橡塑质量比为30/70时其撕裂模式下的应变和撕裂强度较高,橡胶相与树脂相呈“海-岛”结构;撕裂模式下EVA/CR TPV的单轴循环测试中表现出明显的Mullins效应,增大应变时,其最大撕裂强度、瞬时残余应变、内耗值和阻尼因子均增加,但应力软化因子趋于下降;随着热处理温度的上升,Mullins效应的可逆回复效果获得改善,且温度为70℃时其可逆回复行为最好。

特种耐油胶管用氯丁橡胶复合材料的性能研究

引入超速促进剂ZDBC并改变硫黄用量,制备出可低温(97℃)硫化的特种耐油胶管用氯丁橡胶(CR)复合材料,研究其物理性能、耐海水性能以及与法兰钢的粘合性能。结果表明:低温条件下制备的CR复合材料的拉伸强度为19.2 MPa,拉断伸长率为404%;室温条件下经过180 d人工海水浸泡后,CR复合材料的拉伸强度仅下降5.2%,质量变化率小于3%,耐海水性能优异;通过加入粘合剂RA-65/间苯二酚/新癸酸钴并用粘合体系并改变炭黑种类和用量配制的过渡胶与法兰钢的粘合强度为13.4 kN·m^(-1),达到国家标准要求。

高弹性模量氯丁橡胶的研究

探究了不同用量和类型的硫化剂、碳材料和树脂材料对氯丁橡胶弹性模量的影响。结果表明,随着硫化剂用量的增加,氯丁橡胶的硬度、拉伸强度变化不大,定伸应力明显增大,其中氧化镁(MgO)对氯丁橡胶的弹性模量影响较大;碳材料中,碳纳米管(CNT)对胶料弹性模量的影响最大,随着CNT用量的增加,弹性模量增大;树脂材料对胶料弹性模量的改善不明显。