聚丙烯种类对丁基橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶性能的影响

以辛基酚醛树脂为硫化剂,采用动态硫化法,制备丁基橡胶(IIR)/聚丙烯(PP)热塑性硫化胶(TPV),探究PP种类对IIR/PP TPV性能的影响。结果表明:丙烯均聚PP制得的IIR/PP TPV的综合性能较好,可对标生产道恩汽车密封条类相关产品;乙丙嵌段共聚PP制得的IIR/PP TPV的综合性能优于乙丙无规共聚PP制得的IIR/PP TPV。

反式-1,4-聚异戊二烯/天然橡胶共混硫化胶的结晶行为

通过控制反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)与天然橡胶(NR)的配比制备了具有温度感应效应的TPI/NR共混硫化胶。研究表明,NR的加入降低了共混胶的X射线衍射峰强度,减小了其结晶焓和结晶度。随NR用量增加TPI/NR硫化胶的拉伸强度减小、扯断伸长率增大,断面颗粒物总体呈增多趋势。NR与TPI的相容性良好,共混胶的填料网络分散均匀,储能模量与损耗因子均随NR用量变化而变化。不同配比的共混胶都存在应力作用下的低温固定、高温回弹效应。加入NR对共混胶中β晶型的抑制作用更大,当其用量为30份(质量)时,共混胶中有X射线衍射峰消失,断面颗粒物最少,交联密度达到最大值。

应变速率对炭黑填充丁苯硫化胶应力-应变行为的影响

橡胶材料的应力-应变行为是决定其应用性能的关键指标之一,不同使用条件特别是应变速率对橡胶材料的性能提出了不同的要求。从炭黑补强橡胶的角度出发,系统研究N330、N660和N774这3种炭黑填充丁苯硫化胶的应力-应变行为随应变速率的变化情况。实验发现,丁苯硫化胶的定伸应力均随应变速率增加而增加,且炭黑的补强性能越高定伸应力的增加幅度越大;对任一硫化胶,定伸应力的增长幅度均随应变的增加而减小;当应变达到某一临界值(如300%)时,应变速率对定伸应力增长幅度的影响趋于一致,与是否填充炭黑及炭黑的补强性能无关。在准静态的拉伸测试中,炭黑在橡胶基体中形成的网络化结构将随应变的增加而逐渐破坏,但破坏程度主要与应变大小有关而与应变速率无关。

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。

溴化丁基橡胶/聚酰胺热塑性硫化胶薄膜的制备与性能研究

制备溴化丁基橡胶(BIIR)/聚酰胺(PA)热塑性硫化胶(TPV)薄膜(简称TPV薄膜),对TPV薄膜的拉伸性能、耐热空气老化性能、气体阻隔性能、耐伸张疲劳性能和微观形貌等进行研究,并与传统轮胎橡胶(BIIR)气密层胶料进行对比。结果表明,TPV薄膜用作轮胎气密层材料,比橡胶气密层胶料具有更优异的耐热空气老化性能、气体阻隔性能、耐伸张疲劳性能等,其气密层厚度不到橡胶气密层厚度的10%,是一种理想的轮胎轻量化材料。

硫化胶直角撕裂性能评价新方法

采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对现行橡胶测试样条无割口直角形撕裂强度评价方法进行优化,首先通过仿真软件对橡胶测试样条不同夹持距离直角口处的撕裂能进行数值模拟,然后将先进视频引伸计与数字图像相关分析软件联用以获得测试样条的撕裂应变分布云图及多位置应变随时间的变化曲线,提出了结合应变分布云图和撕裂强度修正值综合评价胶料无割口直角撕裂性能的新方法,通过纯天然橡胶、天然橡胶/合成橡胶共混胶撕裂强度测试验证了该方法的适用性。结果表明,当测试样条其他参数相同、夹持距离不同时,其非有效测试区域的拉伸程度不同,直角口处撕裂能也不同,增加了测试结果的波动性。较之于现行标准,采用撕裂强度修正值可以减小平行测试结果的变异系数,其测试结果与胶料中炭黑分散度呈正相关。

微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定硫化胶中的铅含量

建立微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定硫化胶中铅含量的方法。样品直接用微波高温快速消解,消解液稀释处理后采用石墨炉原子吸收光谱法测定铅含量。结果表明:在铅质量浓度为0~10.0μg·L^(-1)范围内,标准曲线线性关系良好,相关因数为0.9998;硫化胶中铅含量检出限为0.13μg·g^(-1),加标回收率为93.12%~101.25%,6次平行测试相对标准偏差为3.34%。该方法简便、快速,基体干扰少,测试结果准确。

橡胶和炭黑种类对硫化胶导热性能的影响

研究4种橡胶[天然橡胶(NR)、溶聚丁苯橡胶(SSBR)、乳聚丁苯橡胶(ESBR)、顺丁橡胶(BR)]配方和9种炭黑配方硫化胶的导热性能,建立硫化胶比热容的准确测试方法,分析得出导热性能相对优良的橡胶和炭黑种类。结果表明:调制差示扫描量热法(MDSC法)能够真实反映硫化胶的比热容,提高测试效率和准确度;不同橡胶和炭黑配方硫化胶的比热容均随温度的升高而增大,热扩散系数与温度有较好的线性负相关性,导热系数均随温度的升高呈现减小趋势;相同温度下,BR,ESBR,SSBR,NR硫化胶的热扩散系数和导热系数均依次减小;炭黑结构度高、粒径小有利于硫化胶热扩散系数的增大,中等粒径炭黑对于提高硫化胶的导热系数有较好的效果。

基于数字图像相关的硫化胶内部缺陷检测方法

为检测包装缓冲材料硫化胶的内部缺陷,提出一种基于数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)的硫化胶内部缺陷检测方法。首先搭建DIC非接触式检测系统,然后基于DIC测量硫化胶片的热变形,根据硫化胶片的应变集中现象定位其内部缺陷。该方法可以准确检测出内部缺陷的位置和尺寸,具有无损、操作简单、对试验场地要求低等优点。

天然橡胶硫化胶耐臭氧老化性能的快速评价方法

考察了伸长率、臭氧体积分数、相对湿度等试验条件对天然橡胶(NR)硫化胶耐静态臭氧老化性能的影响,建立了NR硫化胶耐臭氧老化的快速评价方法,并用该方法优选出了适宜NR胶料的防护蜡及其适宜用量。结果表明,提高伸长率,增加臭氧体积浓度和相对湿度,试样表面开始出现臭氧龟裂且龟裂程度逐渐增大。炭黑填充的NR硫化胶耐臭氧老化性能适宜的快速评价条件为:温度为40℃、伸长率为50%、臭氧体积分数为1.00×10^(-4)%、相对湿度为50%。提高防护蜡中异构烷烃含量和中间碳数烷烃含量以及防护蜡用量,有利于改善NR硫化胶耐臭氧老化性能。运用该快速评价方法筛选出NR硫化胶耐臭氧老化性能较好的为防护蜡A,其最佳用量为3份。

三氯异氰脲酸氯化改性天然橡胶硫化胶的研究

制备三氯异氰脲酸(TCCA)水性氯化溶液,用其对天然橡胶(NR)硫化胶进行表面氯化改性,研究氯化时间对表面改性效果的影响。结果表明:随着氯化时间的延长,NR硫化胶中的石蜡向表面的迁移量越小,NR硫化胶表面的Cl和N原子占比和NR硫化胶的剥离强度均先增大后减小,NR硫化胶表面的微裂纹增多及裂纹边缘更不平整;当氯化时间为6 min时,NR硫化胶表面的Cl和N原子占比和NR硫化胶的剥离强度达到最大值。

强威粉KTC对丁基橡胶/聚丙烯热塑性动态硫化胶性能的影响

以纳米级层状硅酸盐强威粉KTC为增强填料、丁基橡胶(IIR)和聚丙烯(PP)为基体,采用动态硫化方法制备了IIR/PP热塑性动态硫化胶(TPV),研究了KTC用量对TPV的力学性能、热性能和结晶性能、耐老化性能及微观形貌的影响。结果表明,随着KTC用量的增加,IIR/PP TPV的拉伸强度先增大后减小,当KTC用量为30份(质量)时,拉伸强度达到最大值,老化后力学性能具有较高的保持率,老化前后拉伸强度变化趋势相同;KTC对PP相的结晶有促进作用,随着KTC用量的增加,IIR/PP TPV的玻璃化转变温度和结晶温度升高;当KTC用量不大于30份时,其均匀取向插入IIR/PPTPV中,而当KTC用量继续增加时,则出现明显的团聚现象。

天然橡胶/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/高密度聚乙烯热塑性硫化胶的制备及其性能研究

制备天然橡胶(NR)/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/高密度聚乙烯(HDPE)热塑性硫化胶(TPV)并研究其性能。结果表明,当动态硫化时间为8 min、EVA用量为12份、炭黑N330用量为40份时,NR/EVA/HDPE TPV的综合物理性能最好。

海水环境下热硫化胶黏剂的性能退化行为

通过高低温环境实验、高温高压海水浸泡实验对两种可在120℃条件下低温热硫化的胶黏剂进行了性能退化行为评价。剥离强度测试结果表明,在零状态下,Y-C胶黏剂的黏接性能优于Y-B胶黏剂。但是在高低温环境实验、高温高压海水浸泡实验后,Y-C胶黏剂的黏接性能下降明显,性能离散度增加,Y-B胶黏剂表现出非常好的性能稳定性。Y-B胶黏剂在低温热硫化领域有着很好的应用潜力。

广东垦区三大农场天然胶乳质量稳定性及其硫化胶膜性能研究

为进一步了解和掌握广东垦区农场天然橡胶的质量和性能情况,广垦橡胶集团技术创新中心在前5年研究主要橡胶品系的基础上,2022年以较有区域代表性的三大农场天然胶乳为研究对象,结合其混合品系及橡胶割制的特点,开展质量指标及理化性能特征研究。结果表明:三大农场鲜胶乳干胶含量、非胶成分、钙镁离子含量等质量指标优异,干胶质量分数高,介于27%~32%;产品浓缩胶乳保存效果好,稳定性较高,理化性能好,其中新时代农场机械稳定度提升最明显;团结农场硫化胶膜物理性能指标最高。

基于形状记忆热塑性硫化胶制备技术的研究生创新能力培养探究

设计了一个基于橡塑熔融共混制备双刺激响应形状记忆热塑性硫化胶(TPV)的实验。首先,通过在转矩流变仪中进行橡塑熔融共混引发动态硫化制备聚乳酸(PLA)/天然橡胶(NR)/四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))TPV,然后通过不同手段对TPV的光致/热致形状记忆行为进行了研究。本实验设置让学生从材料配方设计、共混实验、测试表征等完成材料设计的全过程,使得学生在掌握共混这一实验技能的同时,开阔其对材料设计的思路,提高创新能力,从而提高学生的科研素质,为其后续进行科学研究打好基础。

丁腈橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶的等温结晶行为

分别采用超细全硫化丁腈橡胶颗粒(UFNBR)与聚丙烯(PP)直接共混、动态硫化丁腈橡胶(NBR)和PP、反应增容法制备了UFNBR/PP热塑性硫化胶(TPV)、NBR/PP TPV和NBR/端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)/PP/马来酸酐接枝聚丙烯(MP)TPV,通过差示扫描量热法表征了3种TPV的等温结晶行为,并利用X射线衍射仪研究了3种TPV中PP的晶体结构。结果表明,NBR均对PP的结晶起到成核剂的作用,加快了PP的结晶速率,在3种TPV中,NBR/ATBN/PP/MP的结晶速率最快;TPV的等温结晶行为可以用Avrami方程来表征;3种TPV未改变PP的晶型,仍为单斜晶系的α-PP晶型结构。

改性炭黑对NR基硫化胶和SBR基硫化胶性能的影响

本文使用环保、无致癌性、含长链脂肪酸的专利材料使炭黑改性后,在天然橡胶和丁苯橡胶基胶料配方中对改性炭黑进行了评估;对比了相应硫化胶性能(流变性能、应力-应变、磨耗损失等)。总结出实现硫化胶性能改善的关键取决于母体聚合物链对改性炭黑的吸附脂肪酸链承载的稳固程度。

室温硫化胶层建模在透镜结构分析中的应用

对透射镜结构中室温硫化(RTV)胶层建模方法进行了研究。给出了节点相连(忽略胶层材料)、各向同性材料(三层体单元和一层体单元)和各向异性材料建立胶层材料模型的方法,分别采用3种方法对透射镜镜组建立了有限元模型,并进行了仿真模态分析。搭建了模态试验装置,测试了它的模态参数。结果表明,各向异性胶层材料的建模方法得到的一阶自由模态频率与试验测试的一阶自由模态频率误差只有0.3%,而各向同性材料的三层单元和一层单元建模方法、节点相连建模方法的误差分别达到1.8%,1.2%和13.9%。分析与测试结果表明,胶层材料在有限元分析当中是不可以被忽略的;综合分析显示,各向同性材料一层单元的建模方法减少了模型单元数量,且达到了工程应用的精度要求。

交联键类型对未填充NR硫化胶动态力学性能的影响

分别用平衡溶胀法、平衡弹性模量 E′和应力 -应变方法对 3种硫化体系的 NR硫化胶的交联密度进行了测定和估算 ,同时借助化学探测剂方法测定了 3种硫化胶中各种交联键型浓度分布 ,并研究了交联键类型对硫化胶动态力学性能的影响。结果表明 ,用平衡弹性模量 E′估算的交联密度值最高 ,用平衡溶胀方法的估算值最低。3种 NR硫化胶具有相似的交联密度 ,但交联键型密度不同 ,多硫键含量最多的CV硫化体系具有稍低的玻璃化转变温度 Tg(- 5 7.1℃ )以及 Tg 以上区域内较低的动态损耗因子tanδ;SEV和 EV体系的 Tg 分别为 - 5 5 .6℃和 - 5 3.5℃ ,但 EV体系具有最高的动态损耗因子