纤维增强体对天然橡胶/顺丁橡胶复合材料性能的影响

研究了芳纶纤维(AF)、碳纤维(CF)以及聚酰胺纤维(PA)对天然橡胶/顺丁橡胶复合材料(NR/BR)性能的影响,用机械共混法制备了纤维/橡胶复合材料。结果表明:纤维的加入使得NR/BR复合材料的硬度和撕裂强度得到提高,其中芳纶纤维/天然橡胶/顺丁橡胶(AF/NR/BR)复合材料的撕裂强度提高最多,提高了22.5%;通过橡胶加工分析仪(RPA)分析得到,AF/NR/BR复合材料的"Payne"效应最明显,芳纶纤维与橡胶基体界面结合的最好;碳纤维/天然橡胶/顺丁橡胶(CF/NR/BR)复合材料的导热性能最好;通过扫描电子显微镜可以看到,AF与橡胶基体界面无明显缝隙,PA在橡胶基体中分散不均匀。

不同季节时天然胶乳的微观结构与性能

研究了不同季节时天然胶乳的微观结构、粒径及其分布、理化性能和相应天然橡胶的动态力学性能。结果表明,夏季天然胶乳的粒径分布最窄、平均粒径最小,冬季天然胶乳的粒径分布最宽、平均粒径最大;冬季天然胶乳的含氮质量分数最高。不同季节时天然胶乳的主要成分是顺式-聚异戊二烯,但是夏季天然胶乳中还含有少量的反式-聚异戊二烯。夏季天然胶乳在60℃时的损耗因子最小,说明其滚动阻力最小,其次是秋季,冬季天然胶乳的滚动阻力最大;冬季天然胶乳在0℃时的损耗因子最大,说明其抗湿滑性能最好,其次是秋季,夏季天然胶乳的抗湿滑性最差。

基于三元乙丙橡胶配方优化及机理分析

主要以三元乙丙橡胶(EPDM)作为研究对象,主要目的为提高EPDM的拉伸强度、断裂伸长率、硬度等物理机械性能。通过实验方法制备了多种配方下的硫化橡胶,并对物理机械性能进行分析,在此基础上进行优化,最终获得具有良好物理机械性能的配方。通过实验研究发现,当炭黑N330的含量为70份时,硫化橡胶的硬度为74°左右。当等量替换N110以及N550后硫化橡胶的硬度未达到产品设计需要。添加不同份数增硬树脂S-6H后硫化橡胶的硬度有所改善,当S-6H为10份时,测得硫化橡胶的硬度为78°满足设计要求,同时其他物理机械强度均满足设计要求。最终设计配方(质量份)为:EPDM 100,过氧化二异丙苯(DCP)6,氧化锌6,氧化镁3,硬脂酸2,炭黑N33070,石蜡3,防老剂40202,增硬树脂S-6H 10。

氧化石墨烯层数、絮凝剂及还原剂种类对天然橡胶复合材料的影响

为了提高天然橡胶复合材料的加工、导热和力学性能,通过正交实验研究了氧化石墨烯的层数、絮凝剂及还原剂的种类对石墨烯橡胶复合材料的影响;采用气体诱导液相层叠法制备了天然橡胶复合材料。结果表明,还原剂种类的不同对复合材料的力学性能起主导作用,并且当还原剂为维C时复合材料的力学性能最好,此时拉伸强度为22.45 MPa,比茶多酚作为还原剂时性能提高了15%;另外,氧化石墨烯的层数对复合材料的加工性能和导热性能的影响最大,这为橡胶复合材料的优化设计提供了参考。

混炼工艺及白炭黑/炭黑并用比对NR胶料性能的影响

采用液相叠层法混炼工艺制备NR胶料,研究白炭黑/炭黑并用比对NR胶料性能的影响,并与采用干法混炼工艺制备的NR胶料对比。结果表明:随着白炭黑/炭黑并用比的增大,采用两种混炼工艺的NR混炼胶的FL和Fmax均呈增大趋势,t _(10)和t_(90)基本呈延长趋势,采用液相叠层法混炼工艺的NR混炼胶的t_(90)比采用干法混炼工艺的NR混炼胶略有缩短;采用两种混炼工艺的NR硫化胶的Payne效应呈增强趋势,填料分散效果变差;采用两种混炼工艺的NR混炼胶的导热性能呈下降趋势,采用液相叠层法混炼工艺的NR混炼胶的导热性能优于采用干法混炼工艺的NR混炼胶;采用两种混炼工艺的NR硫化胶的硬度、拉伸强度和拉断伸长率总体呈下降趋势,采用液相叠层法混炼工艺的NR硫化胶的撕裂强度逐渐下降,采用干法混炼工艺的NR硫化胶的撕裂强度先降低再提高再降低;采用干法混炼工艺的NR混炼胶易出现气孔现象,采用液相叠层法混炼工艺的NR混炼胶的气泡减少,炭黑团聚程度更小,分散更为均匀。