金属有机框架填充SEBS弹性体的力学性能

采用金属有机框架材料CuBTC以及不同氨基负载量的NH 2-CuBTC作为填料,将其以不同比例填充到不同牌号的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)热塑性弹性体中,对共混膜的力学性能进行研究。结果表明,适量的CuBTC会使SEBS热塑性弹性体的拉伸强度、断裂伸长率、硬度以及储能模量同时提升;其中NH 2-CuBTC在提高SEBS热塑性弹性体的性能方面具有更大的优势。当SEBS牌号为1654时,填充3%(质量分数)CuBTC-N2,拉伸强度由24.6 MPa提升至36.6 MPa,断裂伸长率由643%提升至725%;当SEBS牌号为1901时,填充3%CuBTC-N2,拉伸强度由26.5 MPa提升至32.1 MPa,断裂伸长率由512%提升至561%。

聚己内酯增强生物基聚酯弹性体

针对生物基聚酯弹性体(BEE)力学性能较差的问题,采用聚己内酯(PCL)作为BEE的增强相,通过溶液共混及橡胶传统硫化工艺,制备了具有较高力学性能的生物基BEE/PCL硫化胶。通过动态力学性能、扫描电镜、差示扫描量热法、X射线衍射、力学性能测试等,对BEE/PCL硫化胶的相容性、微观相态、热性能及结晶性能、力学性能进行了表征。BEE/PCL硫化胶只有1个玻璃化转变温度,为热力学相容体系,但扫描电镜分析结果表明,BEE/PCL硫化胶为微观相分离体系。随着PCL含量的增加,BEE/PCL硫化胶的结晶度逐渐增加,拉伸强度逐渐增加,断裂伸长率先增加后降低。研究发现,当BEE与PCL的质量比为8∶2,BEE/PCL硫化胶的力学性能较优,拉伸强度为5.1 MPa、断裂伸长率为292%。

阳离子季铵盐改性沸石对天然橡胶性能的影响

采用阳离子型季铵盐二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)对球磨后的天然沸石进行改性处理,将其等量替代部分炭黑后填充至天然橡胶(NR)中,制备天然沸石或改性沸石/NR复合材料,并对其进行结构表征和性能测试。通过离子交换反应,DMDAAC可以吸附在沸石表面,改变了沸石表面的化学性质,降低了沸石的极性,从而改善了沸石在NR中的分散效果,提升胶料的力学性能。结果表明,当替代量为5份时,硫化胶的抗拉强度可达28.6 MPa、撕裂强度为119.3 kN/m;阿克隆磨耗体积最小,为0.28 cm 3;抗屈挠疲劳效果最好,为31.5万次。当替代量为10份时,硫化胶的断裂伸长率可达491%,同时硫化胶还具有较高的抗湿滑性能和较小的滚动阻力。

卡拉胶-纳米氢氧化铝协同阻燃天然橡胶

将BaCl2分级的k型卡拉胶(KC)和纳米氢氧化铝〔Al(OH)3〕构成的协同阻燃体系添加到天然橡胶(NR)中制备KC-Al(OH)3/NR复合材料。通过TG、极限氧指数(LOI)、锥形量热(CCT)以及SEM考察了不同质量比的KC和Al(OH)3对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,当KC与Al(OH)3以1∶1的质量比加入到NR时,KC-Al(OH)3/NR复合材料的热稳定性、阻燃性能最优,复合材料的LOI达到25%。与纯天然橡胶相比,复合材料总热释放量(THR)、热释放速率峰值(pHRR)、总烟释放量(TSP)和平均质量损失率(AMLR)分别降低了12%、65%、23%和62%。相比于单独添加Al(OH)3体系,复合材料拉伸强度和断裂伸长率分别增加了11%和17%。

杜仲胶/天然橡胶并用胶结晶行为与性能的关系

将杜仲胶(EUG)与天然橡胶(NR)共混,考察了EUG不同用量下EUG/NR并用胶的结晶行为对其硫化特性、流变性能及物理机械性能的影响,并表征了并用胶的微观相貌。结果表明,随着EUG用量的增加,EUG/NR混炼胶的焦烧时间稍有缩短趋势,最小转矩和最大转矩呈上升趋势,门尼黏度逐渐增大,加工性能下降;当EUG用量增加至50份时,EUG/NR硫化胶的物理机械性能最佳;EUG用量超过50份时,体系中出现EUG结晶。

镀镍石墨/杜仲橡胶复合材料的制备及性能

用硅烷偶联剂对镀镍石墨(NCG)进行湿法处理,采用机械共混法制备了镀镍石墨/杜仲橡胶(EUG)复合材料,考察了NCG用量对NCG/EUG复合材料导电性能、电磁屏蔽效能和力学性能的影响。结果表明,随着NCG质量分数的增加,NCG/EUG复合材料的电导率和电磁屏蔽效能逐渐增大,拉伸强度先增大后减小,扯断伸长率逐渐降低,邵尔A硬度逐渐增大。当NCG质量分数为50%时,NCG/EUG复合材料的电导率可达到2.59 S/cm,电磁屏蔽效能最高可达到47.50 dB。

天然橡胶/杜仲胶并用胶的交联密度与结晶度的关系及其对性能的影响

通过调整硫黄用量,研究天然橡胶(NR)/杜仲胶(EUG)并用胶的交联密度与结晶度的关系及其对并用胶性能的影响。结果表明:NR/EUG并用胶的交联密度与结晶度呈负相关;随着硫黄用量的增大,NR/EUG并用胶的交联密度增大,t_(10)略有缩短,t_(90)变化不大,硬度、耐屈挠性能和抗湿滑性能先提高后降低,滚动阻力和生热下降,储能模量波动减小;当硫黄用量为2~2.5份时,NR/EUG并用胶的交联密度和结晶度较大,物理性能、耐磨性能和抗湿滑性能较好。

环氧度对异戊橡胶/环氧化杜仲胶并用胶性能的影响

制备了一系列环氧度的环氧化杜仲胶(EEUG)并用于改性异戊橡胶(IR),采用不含补强填料的胶料配方进行硫化。重点研究了环氧度对IR/EEUG并用胶的硫化特性、结晶结构以及静态和动态力学性能的影响。利用差示扫描量热法、偏光显微镜和原子力显微镜分析了EEUG的聚集态结构和IR/EEUG的结晶结构和相结构。结果表明,EEUG由结晶结构转变为无定形结构的临界环氧度为21.0%(摩尔分数)。环氧度为14.3%、EEUG用量为10 phr的硫化胶90IR/10EEUG-14.3中可见少量微小晶体,且随着EEUG-14.3用量增加,IR/EEUG硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率下降。随EEUG环氧度增加,90IR/10EEUG硫化胶的拉伸强度和断裂伸长率同时增加,90IR/10EEUG-21.0拉伸性能最佳。EEUG-21.0处于结晶结构向无定形结构转变的临界状态,容易发生应变诱导结晶,甚至通过EEUG与IR分子间相互作用引发IR应变诱导结晶。EEUG的存在提高了IR硫化胶0℃时的tanδ值、降低了60℃时的tanδ值,说明适宜环氧度的EEUG可同时改善IR的抗湿滑性和滚动阻力。

沸石/天然橡胶复合材料的制备及其性能研究

以湿法混炼工艺为主要研究对象,分别采用湿法和干法制备了沸石/天然橡胶复合材料,研究了沸石用量对复合材料加工性能、动态性能和物理机械性能的影响。结果表明,基于湿法工艺制备的复合材料,其综合性能以及沸石在其中的分散性明显优于干法,当沸石用量为10份时,复合材料的物理机械性能较好;橡胶加工分析仪测试表明,小应变下,相对于干法混炼胶胶料,湿法混炼胶胶料的黏弹性高、弹性低、加工性能好。

杜仲胶/天然橡胶并用胶的热氧老化性能

通过改变杜仲胶(EUG)/天然橡胶(NR)的共混比对EUG/NR并用胶的热氧老化性能进行研究。将EUG/NR并用胶在老化箱中进行加速老化。通过机械性能、交联密度、红外分析和热稳定性来评估EUG/NR并用胶的老化性能。结果表明,随着老化时间的增加,EUG/NR并用胶的拉伸强度和断裂伸长率逐渐下降,100%定伸应力、硬度和交联密度逐渐增大;EUG/NR并用胶在老化5d时交联效应占优势,交联反应主要发生在老化过程中;EUG用量为10～20份时,EUG/NR并用胶的抗热氧老化性能并未明显下降。此外,热重分析(TGA)表明,在老化5d时,EUG/NR并用胶在热氧老化过程中分子主链及交联网络并未出现明显的破坏。

26型/246型氟橡胶多段硫化机理及结构与性能

选用2601氟橡胶(2601FKM)和2461氟橡胶(2461FKM)为原料,N,N′-双亚肉桂基-1,6-己二胺为硫化剂,制备了加工性能优异、强度适中、低温性能好的氟橡胶共混胶。采用氟谱固体核磁(^(19)F MAS-NMR)、红外光谱(ATR-FTIR)分析了2601FKM、2461FKM及其共混胶多段硫化过程中链结构的演变,提出了该共混胶的多段硫化机理。进一步地,对共混胶的硫化特性和交联密度进行了测试分析,并采用差式扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和拉伸试验对比了一段硫化和二段硫化产物的热性能和拉伸性能。结果表明,2601FKM和2461FKM二段硫化产物交联键含量均高于一段硫化,2461FKM二段硫化产物的交联键含量是2601FKM的1.67倍;当2601FKM/2461FKM共混比为40/60时,硫化产物的玻璃化转变温度(T_(g))均较低,一段硫化产物的T_(g)为-16.5℃,二段硫化产物的T_(g)为-12.1℃,耐低温性良好;随着共混胶中2461FKM用量的增加,两段硫化产物的热分解温度(T_(d))均明显升高;随着共混胶中2461FKM用量的增加,其拉伸强度线性增加。

白炭黑填充天然橡胶/杜仲胶并用胶的制备与性能

采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)原位改性白炭黑(SiO 2)填充天然橡胶(NR)/杜仲胶(EUG)并用胶,研究了不同白炭黑填充量对NR/EUG并用胶性能的影响,通过硫化特性、机械性能和动态性能来表征胶料的性能。结果表明,随着白炭黑用量的增加,混炼胶的正硫化时间呈上升的趋势,硫化胶的结晶性能呈下降的趋势,拉伸强度、撕裂强度和耐疲劳性能均有大幅提升。

橡胶及其制品老化的研究进展

介绍橡胶及其制品老化的研究进展。橡胶及其制品老化主要有热氧老化、介质老化、辐照老化、自然老化和气体氛围老化等。当前对于橡胶及其制品的老化研究主要集中在热氧老化方面,对其他方式老化的研究较少,且对于老化降解机理的研究还不够深入。未来橡胶及其制品的研究方向是更好地控制且利用老化效应,以保证橡胶及其制品良好的使用性能及较高的使用效率。

NaBH_(4)/LaCl_(3)还原体系制备液体端羟基氟橡胶

针对氧化降解法制备的液体端羧基氟橡胶,创建硼氢化钠(NaBH_(4))/氯化镧(LaCl_(3))还原体系,对其羧基进行高效还原,转化为具有更高反应活性的羟基.采用红外光谱(FT-IR)、氢谱核磁(^(1)H-NMR)、氟谱核磁(^(19)F-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和化学滴定法对原料和产物的分子链结构、数均分子量(M_(n))和官能团含量进行分析和表征,同时针对其反应机理、反应选择性进行研究.采用差示扫描量热法(DSC)和热失重分析(TGA)对其热力学性能进行测试,系统考察溶剂用量、反应温度、反应时间以及还原体系的比例对羧基转化率的影响.结果表明:在最佳反应条件下,以NaBH_(4)/LaCl_(3)为还原体系能够有效还原液体端羧基氟橡胶中的羧基,该反应较温和、反应选择性高、副反应少,产物的玻璃化转变温度(t_(g))为-25℃,热分解温度(t d)为241℃,羧基转化率可达85%.

杜仲胶/MXene隔离网状结构复合薄膜的制备及性能研究

近年来,电磁屏蔽问题日益严重,寻找开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。本文选用结晶性生物基杜仲胶(EUG)作为基体,具有独特的层状结构、丰富的表面基团及优异的导电性的MXene作为纳米填料,通过胶乳共混法制备了具有隔离网络结构的杜仲胶(EUG)/MXene复合薄膜。研究了MXene的用量和复合膜厚度对杜仲胶(EUG)/MXene复合薄膜的微观形貌与结构、结晶度、导电性能及电磁屏蔽性能的影响。研究表明,采用胶乳共混法制备的杜仲胶(EUG)/MXene隔离网状复合膜,随着MXene含量及复合薄膜厚度的增加,复合薄膜中丰富的EUG-MXene界面结构以及MXene表面的活性基团进一步促进了对电磁波的多重反射以及极化弛豫现象。在MXene体积含量为8.9%,膜厚度为400μm时,复合膜的电磁屏蔽效果达到峰值47.9 dB,为杜仲胶电磁屏蔽复合材料进一步研究提供了基础。

卡拉胶包覆APP微球阻燃水性环氧树脂

以氯化钡提纯k-卡拉胶,经过氧化氢降解,通过反相乳液聚合的方式制备了一系列卡拉胶包覆聚磷酸铵(APP)阻燃微球(k-CM/APP);将其加入到水性环氧树脂(EP)中,制备了3种钢结构防火涂层EP2,EP3和EP4.利用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)及元素分析(EDS)对k-CM/APP的结构及形貌进行了表征.利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、背温测试法、热重分析(TG)、锥形量热(CONE)、附着力测试、IR和SEM等方法分析了涂层的阻燃、隔热及力学性能.结果表明,k-CM/APP(3/1)球形结构完整,800℃时的残炭量高达59. 5%.与其它阻燃涂层体系相比,添加了k-CM/APP (3/1)的EP3防火涂层的极限氧指数达到28. 5%,UL-94达到了V-0级,60 min防火涂层耐火温度为253℃.相比于纯EP涂层,EP3涂层的热释放速率峰值降低了58. 26%,总热释放量降低了20. 84%,附着力达到8. 74 MPa.

液体杜仲胶的制备

采用间接氧化法降解杜仲胶(EUG),制备室温下可流动杜仲胶。首先采用乳液法对杜仲胶进行环氧化改性制备了环氧化杜仲胶(EEUG),进而用强氧化剂高碘酸实现氧化降解,制备了数均相对分子质量Mn≤10000、端基为醛基和酮基的液体杜仲胶(LEEUG)。利用红外光谱(IR)、核磁共振(^1H-NMR和^13C-NMR)、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析、热重分析及旋转流变仪等研究了环氧度、降解反应时间和高碘酸用量对产物相对分子质量及其分布的影响以及降解产物的结构和性能。结果表明,降解反应温度30℃,降解时间6 h,nH5IO6∶nC=C=0.03条件下可得到数均相对分子质量8000~10000的LEEUG。IR、^1H-NMR和^13C-NMR结果表明高碘酸通过进攻环氧基团,而非碳碳双键,使其开环断链,生成端基为醛基与酮基的LEEUG。环氧基团的含量对LEEUG的相对分子质量几乎没有影响,但可通过调控环氧度调控LEEUG的结晶性。与EUG和EEUG相比,LEEUG的热降解温度提高了56℃。液体杜仲胶相对分子质量及其分布对其流变行为影响明显,数均相对分子质量越高,相对分子质量分布越窄,LEEUG的复数黏度越大。

杜仲胶/环氧树脂防腐涂料的制备与性能

采用乳液法对杜仲胶(EUG)进行环氧化,将得到的环氧杜仲胶(EEUG)与环氧树脂(E44)共混作为成膜物质,以乙酸乙酯为溶剂制作防腐涂料;通过改变杜仲胶环氧度以及基体配比(EEUG/E44)的方式进行涂敷,并对其进行红外光谱、核磁共振、电化学阻抗、附着力测试以及盐雾腐蚀试验等一系列表征。红外光谱分析和核磁共振分析表明成功制得了EEUG并计算出其环氧度;电化学阻抗分析、附着力分析、涂层形貌分析和耐盐雾分析表明使用环氧度低的EEUG涂层附着效果更佳,防腐性能更好。结果表明:适当添加EEUG可以增强涂层与金属基体的作用力并能有效延缓涂层的腐蚀;成膜物质的最佳配比为0.5/1(EEUG/E44)。

环氧化腰果酚增韧改性聚乳酸的性能

随着石油资源的枯竭,生物基可降解高分子材料的研究热度正逐步上升。聚乳酸(PLA)由于其来源广泛,受到了人们的关注,但由于其韧性低,应用范围受限,故有必要寻找一种生物基增韧剂对PLA进行改性。腰果酚(CD)由于其广泛的生物质来源及特殊的化学结构成为这种改性剂可供选择的生物质助剂。本研究利用化学合成的方法制得环氧化腰果酚(ECD),并对产物进行微观结构表征。而后将ECD与PLA熔融共混,成功研制出了一种具有超高韧性的新型聚乳酸塑料,研究了不同ECD含量对PLA热稳定性、结晶性能以及力学性能的影响。研究结果表明:当ECD用量递增时,共混物的玻璃化转变温度、结晶温度和熔融温度都明显降低,说明ECD的加入使PLA分子链的运动能力提高;此外共混物的断裂伸长率和缺口冲击强度得到明显提升,当加入15%ECD时,断裂伸长率由纯PLA的11%提升至453%,提高了约41倍,冲击强度可达9.56 KJ/m^(2),提高了约1.8倍。

矿业城市生态风险评价研究进展

矿业城市作为我国资源供应的重点区域,对国民经济发展起着举足轻重的作用。通过文献综述的方法,在明确矿业城市生态风险评价工作意义的基础上,归纳总结了矿业城市生态风险评价的研究进展。从矿业城市生态风险评价研究主题、研究内容、评价理论框架和具体研究方法展开评述,分析了矿业城市生态风险热点关键词时区演化趋势、矿业城市生态风险基本研究内容、评价尺度和预测方法的研究进展,并从矿业与城市综合考量、评价方法与表征的明确性、风险规避三个方面提出了展望。该研究结果可为进一步推进矿业城市生态风险评价研究和促进矿业城市社会经济的可持续发展提供依据。