炭黑填充硫化胶的补强指数及其影响因素研究

研究炭黑的比表面积、结构和分散状态对硫化胶补强指数[300%定伸应力与100%定伸应力比(M300/M100)]的影响。结果表明:相同结构炭黑的比表面积越大,其填充硫化胶的M300/M100越大;相同比表面积炭黑的结构越低,其填充硫化胶的M300/M100越大;同一炭黑,分散越好,其填充硫化胶的M300/M100越大;当使用M300/M100考核炭黑-橡胶相互作用时,必须在炭黑具有相同的比表面积、结构和分散状态的前提下进行;炭黑填充硫化胶虽然可用反相气相色谱和结合胶含量来表征炭黑-橡胶的相互作用,但M300/M100简单易得,可在有限条件下使用。

基于锆酸酯表面处理的BF/NR复合材料性能研究

采用锆酸酯对玄武岩纤维进行表面处理,研究了不同浓度的锆酸酯溶液对玄武岩纤维(BF)/天然橡胶(NR)复合材料性能的影响。结果表明:与未进行BF表面处理的BF/NR复合材料相比,进行BF表面处理后的BF/NR复合材料的综合性能得到了明显提升,其中,10%锆酸酯溶液处理后的BF,其BF/NR复合材料相较于其他浓度综合性能最优,其拉伸强度提高了13.8%,Pyane效应最弱,损耗因子tanδ峰值最小,通过BF的能谱图可以看出锆酸酯接枝到BF表面;扫描电镜结果显示,10%锆酸酯溶液对纤维的包覆效果最好。

复合型增强剂对氢化丁腈橡胶/氟橡胶复合材料性能的影响

将炭黑(CB)、氢氧化单甲基丙烯酸锌(HZMMA)和碳纳米管(CNTs)进行复配,以改性氢化丁腈橡胶(HNBR)/氟橡胶(FKM)共混胶,制备了HNBR/FKM复合材料,研究了复合型增强剂对HNBR/FKM共混胶硫化特性、硫化胶的物理机械性能、动态力学性能和耐热氧老化性能的影响。结果表明,当加入HZMMA和CNTs后,HNBR/FKM复合材料的硫化速率加快且交联程度提高;在HZMMA和CNTs的协同作用下,HNBR/FKM复合材料的物理机械性能明显提高;与纯CB增强的相比,加入3份(质量)CNTs的HZMMA增强的HNBR/FKM复合材料热氧老化后扯断伸长率的保持率最高,与此同时硬度变化率最低;随着CNTs添加量的增加,HNBR/FKM复合材料的玻璃化转变温度向低温方向移动,同时损耗因子呈逐渐下降的趋势。

橡胶的纳米增强及纳米复合技术

分析了橡胶增强中几个主要因素的作用和地位 ,认为粒径是橡胶增强的第一要素 ,粒径因素包括部分表面活性因素和结构性因素 ,纳米增强是橡胶高效增强的必要条件 ,并指出炭黑和白炭黑增强橡胶属于纳米复合材料范畴。综述了橡胶基纳米复合材料的研究进展 ,包括炭黑和白炭黑/橡胶纳米复合材料、粘土/橡胶纳米复合材料、原位二氧化硅/橡胶纳米复合材料、丙烯酸金属盐/橡胶纳米复合材料、纤维/橡胶纳米复合材料等。总结了每一种复合材料所涉及的纳米复合技术 ,包括熔体粉体共混法、插层法、溶胶 -凝胶法、原位聚合法等 ,介绍了它们的机理、分类及所获得的复合材料的物理机械性能、工业应用领域等 ,评价了各种技术的优劣及工业价值 ,提出了橡胶基纳米复合材料未来的发展趋势。

碳酸钙与碳化硅对室温硫化硅橡胶的补强作用

在有关硅橡胶补强的研究中，人们已经对ＳｉＯ２ 等补强性填料对硅橡胶的补强作用进行了深入的研究，但对非补强填料对室温硫化硅橡胶的补强作用则相对涉及较少．作者研究了ＣａＣＯ３ 和ＳｉＣ 两类非补强性填料以及填料的粒径与分布对室温硫化硅橡胶拉伸强度、断裂伸长率和耐温性能等的影响，发现合适粒径的非补强性填料对室温硫化硅橡胶有较好的补强效果，且在填料粒径及分布匹配时有最好的补强效果，选用ＳｉＣ时还可以有效提高室温硫化硅橡胶的热稳定性．

炭黑对橡胶增强机理的研究现状

介绍了目前炭黑增强橡胶的一些理论,如分子链滑动理论、结合胶理论、填料网络理论、炭黑表面结构理论和范德华网络理论,分析了这些理论存在的合理性与局限性,指出了橡胶增强理论新的研究方向。

短纤维补强技术在橡胶工业中的应用

分析了短纤维补强技术的发展背景以及在我国的发展现状，并从胶料配合要求、加工方式、产品性能、外观和成本等方面详细论述了短纤维补强技术在轮胎、胶管、Ｖ带等主要橡胶制品中应用的原理及优越性，同时介绍了短纤维补强技术在其它橡胶制品中的应用情况、潜力及特点。

短纤维新预处理方法对短纤维－橡胶复合材料界面结构的影响及粘合机理

通过扫描电镜、透射电镜、红外光谱、应力一应变曲线等进一步研究了新法预处理尼龙、聚酯短纤维－橡胶复合材料的界面形态。认为新预处理方法能使尼龙、聚酯短纤维与基质间形成牢固的界面层．使应力良好地向短纤维传递．从而充分发挥短纤维的补强作用。最佳粘合剂用量与纤维长度之间存在一个平衡值。

甲基丙烯酸镁补强丁腈橡胶的硫化反应动力学

甲基丙烯酸镁 (Mg(MAA) 2 )等不饱和羧酸金属盐在过氧化物硫化体系下对丁腈橡胶(NBR)有明显的补强作用 .为了探讨 Mg(MAA) 2 对 NBR硫化过程的影响 ,通过差示扫描量热(DSC)分析 ,分别采用差减微分 (Freeman- Carroll)法和最大速度 (Kissinger)法计算过氧化物硫化体系下 NBR和 Mg(MAA) 2 补强 NBR的硫化反应动力学参数 .结果表明 ,Mg(MAA) 2 的加入并没有改变硫化反应的反应级数 ,但使反应活化能增加 ,对

甲基丙烯酸镁补强丁腈橡胶的拉伸应力-应变行为

研究了单轴拉伸时甲基丙烯酸镁补强丁腈橡胶的应力 -应变行为 .采用 Gregory提出的储能函数形式 ,描述了甲基丙烯酸镁补强丁腈橡胶的应力 -应变行为 .结果表明 ,根据该形式所得的理论曲线在整个实验所及的应变范围内均能与实验曲线很好地符合 .另外 。

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。

纳米硅酸盐与芳纶微米短纤维共补强HNBR复合材料的结构与性能

采用原位改性针状硅酸盐(FS)和芳纶短切纤维(DCAF)与氢化丁腈橡胶(HNBR)机械共混制备HNBR/DCAF/FS复合材料,研究DCAF用量、长度和FS用量对复合材料结构与性能的影响。结果表明,加入DCAF能显著提高复合材料小应变下的定伸应力和压缩模量,增大DCAF长度和用量有利于改善复合材料的拉伸性能及其各向异性;加入FS能明显改善复合材料的拉伸应力-应变特性,提高复合材料的压缩模量。

碳酸钙晶须补强天然橡胶的性能研究

采用偶联剂Si69对碳酸钙晶须进行表面处理,研究改性碳酸钙晶须对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:偶联剂Si69能显著改善碳酸钙晶须的表面性能,提高碳酸钙晶须与NR基体的界面作用,碳酸钙晶须对NR起到明显的补强作用。当改性碳酸钙晶须用量为5份时,复合材料的综合性能最佳。改性碳酸钙晶须的加入使复合材料的热稳定性能得到了一定的提高。

橡胶纳米补强中的逾渗机理和界面相互作用的研究

对不同类型炭黑补强SBR拉伸强度的研究表明,炭黑补强SBR中存在着类似于橡胶增韧塑料的逾渗现象,由此提出橡胶补强临界间距的新概念,并讨论其影响因素。对于炭黑补强SBR体系,存在的一个最大临界粒径(原生粒子直径)为80 nm左右。提出了界面相互作用和最小补强粒子尺寸等橡胶补强设计上的新观点。通过计算机模拟,在分子水平上对橡胶和纳米颗粒间的界面相互作用进行了深入研究,结果表明即使在很强的界面作用(氢键范围)情况下,靠近颗粒表面的分子链仍然具有一定的活动性,在界面处能发生吸附-脱附的过程。从热力学和动力学的角度阐述了在颗粒的表面不太可能形成橡胶玻璃化壳层。

硅烷修饰粘土对橡胶的补强作用

采用福建高岭土、伊利石类粘土矿粉（＜２×１０－６ｍ），经酸活化处理后，用１％硅烷偶联剂对其进行表面修饰；并利用ＩＲ光谱对亲水性粘土矿物的表面修饰方式进行初步的探讨．修饰后的粘土矿粉作为补强填料应用于橡胶体系，改善了填料与橡胶基体之间的复合性能，从而提高补强效果和室温硅橡胶的存放稳定性．

原位接枝改性炭黑补强NR结构与性能的研究

研究原位接枝改性炭黑补强NR的物理性能和动态力学性能,并分别采用热重分析仪、傅立叶红外光谱仪及转矩流变仪对原位接枝改性炭黑补强NR的结构进行表征和研究。结果表明,炭黑原位接枝改性后与橡胶界面的相互作用增强,硫化胶的性能提高,改性剂用量为4.5份时硫化胶的综合性能最好;改性剂与橡胶和炭黑发生了接枝反应,并参与了硫化。

NBR/HNBR耐油胶管内层胶的制备及其性能研究

将低相对分子质量聚碳酸亚丙酯(PPC)、马来酸酐(MA)和炭黑N550制成预混料,与碱性白炭黑混合制备了丁腈橡胶/氢化丁腈橡胶(NBR/HNBR)耐油胶管内层胶,研究了PPC预混料及碱性白炭黑用量对NBR/HNBR内层胶加工性能、力学性能、耐老化、耐介质以及压缩性能的影响。结果表明,PPC预混料具有增硬增强的作用,可提高内层胶的硬度、拉伸强度、撕裂强度以及耐老化性能,降低内层胶的体积变化率;当PPC预混料用量为22份时,内层胶的拉伸强度、硬度及撕裂强度分别为19.10MPa、78、34.06N/mm,老化后拉伸强度变化率、伸长率变化率分别为7.1%、-14.5%,耐介质后拉伸强度变化率、伸长率变化率、体积变化率分别为5.9%、-7.8%、-0.13%;综合性能明显优于N550填充胶。

一个橡胶补强的新观点

提出一个观点:在橡胶中填料之间相互作用的强弱可直观地用填料粒子间作用距离的不同来表示,同一种填料体系中,颗粒间存在着由强到弱的多级相互作用,这种多级相互作用距离服从正态分布,橡胶在外力作用下的应力-应变行为和动态性能均与填料颗粒间作用距离在外界应力作用下的变化有关。以此观点为基础,可细致分析并很好地解释应力-应变曲线中应力上翘现象、不同粒径的填料对橡胶材料模量的影响、填充橡胶的伸长率比纯胶大的现象、橡胶材料的疲劳生热问题、周期应力作用下滚动阻力测试中的温升现象以及炭黑补强橡胶的Payne效应。

粉煤灰改性及作橡胶补强填料机理研究

通过化学成分分析、粒度分析、X射线衍射、SEM分析等方法,研究了粉煤灰的性质,并对粉煤灰进行化学改性,对改性后粉煤灰的吸油值进行测试和分析,优选出2号改性粉煤灰,利用该改性粉煤灰代替白炭黑作橡胶补强材料,制品拔出力高于国标和企业标准,并对其进行了补强机理研究。

改性石墨矸石粉补强天然橡胶性能的研究

研究改性石墨矸石粉补强天然橡胶(NR)的性能,并以煅烧温度、煅烧时间和偶联剂用量为3个因子通过正交试验来研究石墨矸石粉的最佳改性条件。结果表明:与炭黑补强胶料相比,石墨矸石粉补强胶料具有相似的硫化特性,焦烧时间略长。改性石墨矸石粉对NR具有明显的补强作用。SPSS软件分析的硫化胶物理性能结果显示,改性条件对补强性能影响主次顺序为偶联剂用量、煅烧温度和煅烧时间。正交试验分析确定石墨矸石粉的最佳改性条件为:煅烧温度800℃,煅烧时间1.5h,偶联剂用量(占石墨矸石粉质量的比例)2.2%。