高耐磨低生热NBR/TBIR复合材料的结构与性能

采用高反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)对丁腈橡胶(NBR)进行改性,制备了高耐磨、低生热输送轮用白炭黑填充的NBR/TBIR橡胶纳米复合材料.研究了NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的交联密度、物理力学性能及填料分散性,探讨了材料的结构对性能的影响.研究结果表明,与纯NBR相比,NBR/TBIR橡胶纳米复合材料的硫化速率和交联密度随TBIR用量的增加而增大;在保持NBR硫化胶基本力学性能、耐老化性能和耐溶剂性能基本不变的前提下,TBIR的加入使NBR/TBIR硫化胶的耐磨性提高15%,动态压缩生热降低5%,动态压缩永久变形降低22%,白炭黑分散水平提高;与丁腈橡胶/顺丁橡胶[NBR/BR(80/20),质量份数比]硫化胶相比,NBR/TBIR(80/20,质量份数比)硫化胶具有更低的动态压缩生热和动态压缩永久变形及更好的填料分散性.

TBIR改性氯丁橡胶的结构与性能研究

氯丁橡胶(CR)作为极性合成橡胶具有优异的阻燃性、耐热性、耐候性及耐化学品性,但存在加工性能差、耐疲劳性能不理想等问题。而采用新型反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)改性CR,可大幅度提高材料的综合性能,特别是耐疲劳性能显著改善。基于CR与TBIR的极性有较大差异且硫化体系及硫化机理不同,本文采用母炼胶共混法制备了不同质量比的CR/TBIR共混物,系统研究了CR/TBIR共混物的交联结构、相态结构及其对力学性能的影响。研究发现,随着TBIR用量增加,CR/TBIR共混物的交联密度逐渐增大,含10~20质量份TBIR的CR/TBIR共混物的交联密度较CR增加约20~30%;CR/TBIR=90/10共混物中TBIR以小于300nm的"海岛相"结构均匀分布在CR基体中。由于加入TBIR后CR/TBIR共混物的交联结构与相结构发生明显变化,CR/TBIR共混物的拉伸强度、拉断伸长率及压缩永久变形等较CR均有所改善,且疲劳性能显著提高:CR/TBIR共混物的一级疲劳次数是CR的1.5~2.2倍,六级疲劳次数是CR的2~4.6倍。