EPDM/CR发泡材料的制备及发泡条件、泡孔结构与性能的关系

运用模压法制备了EPDM(三元乙丙橡胶)/CR(氯丁橡胶)发泡橡胶,研究了温度和压力对其结构和性能的影响。研究结果表明:制备的闭孔发泡橡胶的泡孔直径可达到27.69μm,发泡密度可达到2.54×108个/cm3;随着温度的升高,泡孔直径和发泡密度呈先增后减态势,并且发泡橡胶的力学性能随实体橡胶含量增加而变好;随着压力的升高,泡孔直径呈先小后大态势、发泡密度呈先升后降态势,大小气泡相间的结构更加明显。

三元乙丙橡胶/氯丁橡胶共硫化阻燃橡胶的制备及性能

采用一步模压法制备了三元乙丙橡胶/氯丁橡胶(EPDM/CR)共硫化阻燃橡胶,并用无转子流变仪、动态力学分析仪和扫描电子显微镜研究了EPDM相与CR相的硫化速率、交联密度、分子链运动性和相容性与共混胶力学性能及微观形貌之间的联系。结果表明,通过改变促进剂乙撑硫脲(Na-22)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)的含量,均能有效地减小EPDM相与CR相硫化速率和交联密度的差值,改善两相的共硫化性,从而提高两相的相容性。改变相容剂马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)的含量,能够有效地改善EPDM与CR的相容性,但会降低EPDM/CR的硫化速率和交联密度,损害两相的共硫化性。在Na-22、TMTD和EPDM-g-MAH的添加量分别为1.50 phr、2.10 phr和10.00 phr时,EPDM/CR硫化胶的拉伸断面平整,出现了明显的脊柱线,其拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为17.84 MPa,483.75%和28.38 k N/m。

阻燃OMMT/WPU纳米复合材料的制备及性能

采用端羟基聚丁二烯(HTPB)剥离层状有机蒙脱土(OMMT)为纳米片,并与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等单体通过原位聚合法制备了OMMT纳米片改性的水性聚氨酯(OMMT/WPU)纳米乳液。利用小角XRD、TEM、DLS、EDS、TGA、SEM、锥形量热及极限氧指数测定方法对样品的结构和性能进行了表征。结果表明,HTPB剥离的OMMT纳米片的衬度均匀,完整性较好;改性后OMMT/WPU乳液的粒径增大,胶膜的弹性模量、热稳定性、抗熔滴性和阻燃性能均得到明显改善,其中弹性模量可提高约59.4%,热释放速率峰值可降低约36.9%;燃烧炭渣表面形貌显示,瓦片状蒙脱土相互穿插形成了具有团簇结构的蒙脱土覆盖层。

Si69对EPDM/CR橡胶共硫化性的影响

采用无转子流变仪、动态热机械分析仪(DMA)和扫描电子显微镜(SEM)研究了三元乙丙(EPDM)相与氯丁橡胶(CR)相的硫化速率、交联密度和相容性与共混胶力学性能和微观形貌之间的关系。结果表明:通过加入双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69),能够有效地增加EPDM/CR混炼胶的交联密度,减小EPDM相与CR相交联密度的差值,改善两相的共硫化性,从而提高两相的相容性,最终表现为综合力学性能得到明显的提升。

蒙脱土对丁羟推进剂力学性能和流变性能的影响

为提高丁羟推进剂的力学性能,利用有机蒙脱土(OMMT)可被端羟基聚丁二烯(HTPB)剥离为纳米片层的特性,将OMMT引入到HTPB推进剂中,制备了OMMT改性的HTPB推进剂;利用拉伸试验机、流变仪研究了OMMT的引入对推进剂力学性能和流变性能的影响。结果表明,OMMT的引入可以显著提高HTPB推进剂的力学性能,同时起到增强增韧的效果,当在HTPB中引入质量分数2%的OMMT时,推进剂的力学性能最佳,最大拉伸强度和断裂伸长率分别提高了约78%和21%,其原因在于在黏结剂基体中,蒙脱土以纳米片层的形式存在于体系中,增强黏结剂基体的力学性能,从而提高推进剂的力学性能;OMMT的引入还可改善推进剂药浆的工艺性能,降低OMMT推进剂药浆的混合黏度,并加快推进剂药浆的固化速率。引入OMMT后,推进剂药浆的适用期由6.25h降至4.16h。

环氧丁羟/蒙脱土增韧改性环氧树脂包覆层的制备及性能研究

为了对环氧树脂(EP)包覆层进行增韧改性,用环氧丁羟(EHTPB)剥离有机蒙脱土(OMMT),制成EHTPB/OMMT纳米复合增韧剂引入到环氧树脂体系中;通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、低场核磁(LF-NMR)、扫描电镜(SEM)、静态力学性能测试等,对改性环氧树脂包覆层的结构、增韧机理和力学性能进行了研究,测试了OMMT与EP质量比为0.2∶100样品的抗烧蚀性能和黏结性能。结果表明,当OMMT与EP质量比为0.2∶100时,EHTPB/OMMT/EP包覆层的弹性模量比空白样品降低184.61%,断裂伸长率提高287.55%;线烧蚀率为0.155mm/s,黏结强度为3.84MPa。分析认为,由于EHTPB为环氧树脂基体引入了大量橡胶柔性分子链,而OMMT片层结构能有效进行应力的传递,使体系吸收更多的断裂能,有效阻碍产生的微裂纹的扩散;且OMMT与EP、EHTPB分子链间通过氢键形成交联网络,提高了韧性。

废印刷电路板基材填充聚丙烯的界面改性研究

利用双马来酰亚胺(BMI)与马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为界面处理剂,采用熔融共混的方法制备了聚丙烯/废旧印刷电路板(PP/WPCB)复合材料,测试了复合材料的力学性能,并观察了复合材料的断面形貌。结果表明:BMI和PP-g-MAH的加入提高了PP与WPCB基材的界面结合强度,复合材料力学性能与纯PP相比有所提高,特别是冲击强度,最大增幅为137%;WPCB起到了增强增韧作用,实现了废弃资源的再利用。