反式聚异戊二烯/有机黏土复合材料的形状记忆性能

以反式聚异戊二烯(TPI)为基体,通过加入有机黏土(OC)制备了TPI/OC纳米复合材料(TPICNs)。通过X射线衍射、差示扫描量热、动态力学分析和扫描电子显微镜等手段分别考察了TPICNs的结晶情况、形状记忆性能、力学性能和微观形貌。结果表明,随着OC用量的增加,TPICNs的结晶度、拉伸强度和形状回复率均先增大后减小;当OC用量为1.2份(质量)时,TPICNs的拉伸强度最大且展现出最好的形状记忆行为;TPICNs断面处结晶颗粒分布均匀。

加工工艺对聚异戊二烯类橡胶炭黑分散性与力学性能的影响

天然橡胶、异戊橡胶和仿生橡胶的主要成分均为顺-1,4-聚异戊二烯,但在蛋白质和磷脂等成分上存在一定差异.这些差异可能会导致橡胶对混炼工艺的响应不同,使填料在橡胶中的分散性产生差异,进而影响硫化胶的动静态性能.为了探究聚异戊二烯类橡胶在不同混炼工艺下的填料分散性和胶料力学性能变化规律,本文以N220炭黑为填料,研究了天然橡胶、异戊橡胶和仿生橡胶这3种聚异戊二烯类橡胶在4种加工工艺下的炭黑分散性和动静态性能.研究结果表明,天然橡胶和异戊橡胶的填料分散性和力学性能对炭黑混入时间的响应程度更强,而仿生橡胶响应较弱.随着炭黑混入时间的延长,天然橡胶和异戊橡胶的平均聚集体粒径分别从约22和19μm下降到约9μm,下降程度较明显,动静态性能得到提升;而相同工艺条件下仿生橡胶的平均聚集体粒径从约20μm下降到约16μm,且炭黑分散状态较差.另一方面,仿生橡胶对塑炼时间响应更加敏感,延长塑炼时间能够显著降低炭黑的平均聚集体粒径并提升橡胶的伸张疲劳性能.为此,本文设计了较长时间(6 min)塑炼结合混炼的工艺,进一步提升了仿生橡胶的伸张疲劳性能.为了明晰仿生橡胶对混炼和塑炼工艺响应性产生差异的原因,探究了不同加工工艺条件下仿生橡胶门尼黏度和分子量的变化规律,发现适中的分子量以及较窄的分子量分布有利于提升胶料的伸张疲劳性能.

聚异戊二烯的紫外光老化机理研究

通过傅立叶红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热曲线、核磁共振波谱和紫外-可见吸收光谱分析顺式-1,4-聚异戊二烯(以下简称聚异戊二烯)的紫外光老化机理。结果表明:聚异戊二烯的耐紫外光老化性能较差,紫外光照后其表面出现波纹;在紫外光照过程中,聚异戊二烯主要发生支链取代、氢和自由基转移反应,其玻璃化温度升高。

有机粘土/反式-1,4-聚异戊二烯复合材料的拉伸诱导结晶行为

采用I.44P有机粘土(OC)填充反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)制备有机粘土/反式-1,4-聚异戊二烯复合材料,考察有机粘土用量对TPI拉伸诱导结晶行为的影响。采用X射线衍射仪,扫描电子显微镜、透射电子显微镜、动态力学分析仪、差式扫描量热仪等测试表征OC/TPI复合材料的微观结构及动态性能。结果表明:OC用量为1%时,OC/TPI复合材料物理性能最优,拉伸强度达到22.5MPa,较纯TPI的拉伸强度上升11.4%;随着有机粘土的添加,OC/TPI复合材料的临界诱变点(ε0)发生前移,表明拉伸诱变行为逐渐在较低应变下发生,当OC用量为1%时,ε0对应的拉伸应变值最小,这说明有机粘土填加量为1%时拉伸诱导性能更容易发生。

天然橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯并用胶的制备及性能研究

制备减震制品用天然橡胶(NR)/反式1,4-聚异戊二烯(TPI)并用胶,并研究天然TPI(杜仲胶和古塔波胶)和合成TPI(牌号TPI-28,TPI-58,TPI-80)对NR/TPI并用胶性能的影响。结果表明:合成TPI的结晶度高于天然TPI;天然TPI和合成TPI对NR/TPI混炼胶的加工安全性和硫化速率的影响十分微小;与NR硫化胶相比,NR/TPI硫化胶的邵尔A型硬度和100%定伸应力提高,回弹值增大,压缩永久变形减小,阻尼性能提高,动态生热降低,耐热空气老化性能改善,耐疲劳性能显著提高,尤其是NR/TPI-28硫化胶的六级屈挠龟裂疲劳次数和伸张疲劳次数分别达到100万和近200万。NR/TPI并用胶可显著延长减震制品的使用寿命。

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。

天然橡胶中聚异戊二烯异构体结构中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱法研究了天然橡胶(NR)中聚异戊二烯结构;采用变温去卷积MIR光谱进一步研究了温度变化对NR中聚异戊二烯异构体结构的影响。结果表明:293 K温度下,NR中存在着4种聚异戊二烯异构体(包括:顺式-1,4-构型、反式-1,4-构型、1,2-构型和3,4-构型);在293 K~393 K范围内,随着测试温度的升高,NR中聚异戊二烯4种异构体对应的吸收波数和强度都有一定的变化,NR中部分反式-1,4-聚异戊二烯构型转变成顺式-1,4-聚异戊二烯构型,是整个NR中聚异戊二烯异构体结构改变的一个关键步骤。

聚异戊二烯的合成方法及自由基聚合法在聚异戊二烯合成中的应用

本文综合评述了聚异戊二烯橡胶的应用以及国内外聚异戊二烯的生产现状、工艺情况及高顺式异戊二烯催化体系的研究进展,比较了配位聚合法、阳离子聚合法、阳离子聚合法、稀土催化聚合法以及自由基聚合法生产聚异戊二烯的优缺点,并对异戊二烯聚合物的合成方法前景进行了展望。

药用合成聚异戊二烯垫片穿刺落屑问题的研究

药用合成聚异戊二烯垫片是塑料输液容器聚丙烯组合盖的内垫,在临床使用中起密封和夹持穿刺针作用。作为高分子弹性体,在被针头穿刺时,不可避免地会出现落屑现象。落屑会堵塞针头,导致输液不畅,或者落屑进入药液,污染药液,危及患者的身体健康。通过探讨配方、结构、生产工艺及临床操作手法,采用平行试验、数理统计等方法,研究影响药用合成聚异戊二烯垫片临床穿刺落屑的原因。

液体聚异戊二烯橡胶对芳纶纤维/天然橡胶界面结构与性能的影响

通过表面涂覆液体聚异戊二烯橡胶对芳纶纤维补强天然橡胶界面进行改性,研究了不同液体胶类型及配方对界面性能的影响。结果表明,端基羧基液体聚异戊二烯橡胶配合硫磺+双金属氧化物+过氧化物并用硫化体系,对界面结合力提高效果最为显著(H抽出力提高81%),通过扫描电镜、红外光谱、接触角及X射线光电子能谱等方法研究了该界面结合机理。

利用微型离心管提取分析天然橡胶主要成分聚异戊二烯方法的建立

为建立一种快速、准确的从少量样品中提取、分析天然橡胶主要成分聚异戊二烯含量的方法,在已采用索氏提取器提取的基础上,进一步探讨采用2 mL微型离心管的方法提取分析材料(0.5 g以下)中的聚异戊二烯含量。从分别利用微型离心管与索氏提取器提取4种样品分析材料,即顺式聚异戊二烯标准品、多汁乳菇子实体、杠柳枝条、杜仲果翅的提取得率和分子量分布看,2种提取方法的差别不大,再通过每次提取时利用顺式聚异戊二烯标准品建立标准曲线校正,采用2 mL微型离心管微量提取分析测定植物植株、组织材料或真菌子实体、菌丝体中的顺式或反式-1、4-聚异戊二烯橡胶含量的方法可行、结果可信。

模拟研究聚异戊二烯橡胶与铁金属的摩擦性能

利用分子动力学模拟方法定性分析影响金属铁与聚异戊二烯橡胶材料相互滑动过程中摩擦性能的多种因素.研究结果表明,橡胶/铁体系的摩擦力随着滑动速度的增加而增大;橡胶磨损率随温度增加而增大,温度对摩擦力的影响关系较复杂.在模拟条件下,提高铁块滑动速度能够显著降低橡胶的磨损率.研究结果为减缓聚异戊二烯橡胶材料与铁等金属物质的摩擦磨损,延长橡胶使用寿命提供理论基础.

反式1,4-聚异戊二烯在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究反式1,4-聚异戊二烯(TPI)在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明,胎面胶配方中用20份TPI或充油TPI等量替代NR,对胶料混炼工艺基本无影响,其中充油TPI/NR胶料焦烧时间稍有延长,硫化速率减慢;硫化胶定伸应力提高,滚动阻力降低,耐磨性能、耐屈挠龟裂性能和压缩生热性能获得改善,且湿摩擦因数降幅很小,可使轮胎行驶性能获得较佳平衡。

氯化反式1,4-聚异戊二烯在CR/TPI并用胶中的应用

研究氯化反式1,4-聚异戊二烯(CTPI)对CR/反式1,4-聚异戊二烯(TPI)并用胶性能的影响。结果表明,在CR/TPI并用胶中加入CTPI可缩短胶料的焦烧时间和正硫化时间,改善TPI与CR的相容性,从而改善胶料中炭黑的分散性,显著提高胶料的耐屈挠疲劳性能。

双组分钛基催化剂合成反式-1,4-聚异戊二烯/3,4-聚异戊二烯复合胶

以钛酸正戊酯[Ti(C5H11O)4]-TiCl4/MgCl2(简称Ti)-Al(Et)3(简称Al)组成的双组分钛基催化剂引发异戊二烯(Ip)聚合,原位合成反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)/3,4-聚异戊二烯(PIp)复合胶,考察了聚合活性和复合胶在汽油中可溶性的影响因素,表征了复合胶的微观结构,并研究了复合胶的特性黏数。结果表明,在Ti/Ip(摩尔比)为6×10-5、Ti(C5H11O)4/Ip(摩尔比)为1.2×10-3、Al/Ti(C5H11O)4(摩尔比)为10的条件下,聚合活性最优;复合胶的汽油可溶物部分含量变化的趋势遵循以下规律:随着Ti(C5H11O)4用量的增加而增大;随着Al/Ti(C5H11O)4的增大先升高后降低最后趋于平稳;随着Ti/Ip的增大而逐渐降低。TPI的相对分子质量大于3,4-PIp。

环氧化反式-1,4-聚异戊二烯的合成

采取水相悬浮反应法 ,在过醋酸存在下使反式 - 1 ,4-聚异戊二烯 (TPI)粉料环氧化 ,合成环氧化反式聚异戊二烯 (ETPI) .研究了环氧化反应过程及影响反应的主要因素 ,如温度、过酸 /TPI-双键、pH值、TPI粒度等对合成产品环氧度的影响 ,并通过溶解性、熔点、IR ,NMR等方法对产品进行了测试和表征 .结果表明 ,在温度 1 5～ 2 5℃ ,过酸 /TPI-双键为 0 6 (摩尔比质 ) ,pH值3 5～ 4 0 ,反应 5h条件下 ,得到了环氧度从 1 1 %～ 2 6 %等不同的ETPI.

环氧化反式-1,4-聚异戊二烯与反式-1,4-聚异戊二烯的性能比较

系统测定并比较了环氧化反式-1,4-聚异戊二烯(ETPI)生胶及其硫化胶与反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)生胶及其硫化胶的基本性能.结果表明,ETPI生胶与TPI生胶相比,ETPI生胶的结晶度低,门尼粘度ML100℃1+4略大.ETPI生胶的基本力学性能较TPI生胶差,但ETPI硫化胶的拉伸强度与扯断伸长率超过TPI硫化胶.ETPI硫化胶的回弹性、磨耗性能与抗湿滑性能均较TPI硫化胶有明显提高.

低相对分子质量反式-1,4-聚异戊二烯蜡在NR/TPI并用胶中的应用

将低相对分子质量反式-1，4-聚异戊二烯蜡（LMTPIW）代替芳烃油用于天然橡胶（NR）和反式-1，4-聚异戊二烯（TPI）并用胶中．研究其对并用胶性能的影响。结果表明，用LMTPIW代替芳烃油用于NR／TPI并用胶中，操作方便，可改善混炼胶的加工性能，混炼胶的焦烧时间延长；提高了硫化胶的拉断伸长率、撕裂强度、屈挠性能；改善了炭黑的分散性；热空气老化性能略有下降。LMTPIW用量在10～15份时，与加入5份芳烃油后的增塑效果相当．屈挠性能可提高2～4倍，胶料的综合性能最佳。

天然橡胶/反式-1,4-聚异戊二烯并用胶硫化体系的研究

考察了3种典型促进剂,噻唑类(M)、次磺酰胺类(NOBS)和秋兰姆类(TMTD),普通硫化体系(CV)、半有效硫化体系(SEV)、有效硫化体系(EV)及促进剂NOBS用量、硫黄用量对并用胶性能的影响。结果表明,NOBS是并用胶作为胎面胶较为理想的促进剂,CV体系和SEV体系可以获得较好的综合性能。反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)并用胶的性能变化规律与一般橡胶有所不同,当硫黄用量为3～5份,促进剂NOBS用量0.8～1.0份时,并用胶可获得良好的综合性能。

聚异戊二烯橡胶环化反应研究的进展

本文对目前聚异戊二烯环化反应的研究作了概述与讨论,提出了聚异戊二烯环化反应研究的方向。