天然橡胶/三元乙丙橡胶并用胶辐射交联制备及其耐热空气老化性能

针对天然橡胶(NR)/三元乙丙橡胶(EPDM)并用胶共混效果不佳和耐老化性能较差的问题,本研究采用辐射交联技术制备了天然橡胶/三元乙丙橡胶并用胶,通过与热交联制备的并用胶对比,明确了辐射交联工艺对共混效果的促进作用。重点分析了NR/EPDM共混胶中生胶并用比和辐射交联等因素对老化前后并用胶力学性能的影响规律。热空气老化前,随着EPDM占比的增大,热交联样品的初始拉伸强度和伸长率曲线呈先降低后上升趋势,而辐射交联样品初始拉伸强度和伸长率呈线性下降趋势,说明辐照处理改善了EPDM/NR并用胶初始力学性能,辐射交联提高了NR和EPDM分子之间交联结构的完善性。热空气老化后,辐射交联样品的性能下降幅度小于热交联的样品,说明在热交联基础上,引入辐射技术可以提升辐射交联样品热老化后的伸长率保持率,尤其是在NR占比较大的情况下,辐射样品性能下降幅度能减小约50%。由此说明,利用辐射交联技术制备天然橡胶/三元乙丙橡胶并用胶具有比传统热硫化交联具有更好的耐热空气老化性能。

不同硫化工艺对EPDM/NR并用胶性能的影响

将传统热硫化技术与辐射硫化技术相结合,研究了硫化剂用量和辐射硫化工艺两因素对EPDM/NR硫化胶老化前后性能的影响。结果表明,与传统热硫化胶相比,EPDM/NR纯辐射硫化胶有效阻尼温度范围较宽,更加适合用于高原高寒地区;采用"热硫化+辐射硫化"技术可提高EPDM/NR硫化胶拉伸强度;辐射硫化胶热空气老化后性能保持率均显著高于传统热硫化胶;经γ射线老化处理后,"热硫化+辐射硫化"BF4硫化胶拉伸强度和拉断伸长率保持率均略高于传统热硫化胶。辐射硫化胶综合性能优于传统热硫化胶。

三元乙丙橡胶/天然橡胶共混胶的硫化剂用量与辐射吸收剂量优化

探讨了辐照交联技术应用在三元乙丙橡胶/天然橡胶共混胶中时硫化剂用量与辐射吸收剂量的优化设计问题。通过将硫化剂用量与辐射吸收剂量的组合形成不同的交联方案,对不同交联方案下共混胶性能的测试结果采用回归分析的方法得到硫化剂用量和辐射吸收剂量与100%定伸应力、拉伸强度和扯断伸长率的回归方程,根据回归方程通过可视化模拟作出直观的二维等高线图和三维曲面图,并经由优化交联组合方案对回归分析结果进行了验证。结果表明,硫化剂增量系数和辐射吸收剂量的增大都能使共混胶的弹性模量增大,导致其100%定伸应力呈增大趋势、扯断伸长率呈减小趋势;随着硫化剂用量和辐射吸收剂量的增大,拉伸强度表现为先增大然后逐渐减小。高硫化剂用量-低辐射吸收剂量方案适合于制备对模量和强度要求较高的橡胶材料,而低硫化剂用量-高辐射吸收剂量方案适合于对扯断伸长率和耐老化性能要求较高材料。

天然橡胶/三元乙丙橡胶并用胶共混改性研究进展

系统总结了天然橡胶和三元乙丙橡胶相容性和共硫化性差的原因,从调节生胶共混比、增加增容剂用量、优选交联剂、改进共混工艺、对生胶进行化学改性和辐射硫化改性等角度较为全面地介绍了近年来在天然橡胶/三元乙丙橡胶并用胶共混改性方面的技术进展,并对天然橡胶和三元乙丙橡胶共混改性领域内未来的发展趋势进行了展望。

TP-100电子辐照装置对轮胎生产工艺的影响

将TP-100电子辐照装置应用于轮胎生产中,用高能电子射线对胎体或气密层进行辐照处理,研究电子辐照对轮胎生产工艺的影响。结果表明:经过高能电子辐照后,胎体混炼胶的门尼粘度、生胶强度及300%定伸应力增大,抗变形能力提高;辐照对混炼胶的焦烧时间和正硫化时间略有影响,但符合轮胎生产工艺要求;由于抗变形能力提高,可减小内衬层厚度,为缩短轮胎硫化时间提供了可能性;辐照装置的额定束流强度影响压延的最大速度,对压延速度变化率的响应效率影响压延速度变化率;辐照处理会使覆胶帘布表面温度上升5~8℃,但满足轮胎生产工艺要求;辐照处理后覆胶帘布的粘性提高,有利于帘布在成型过程中的粘合。

120目精细轮胎胶粉在轮胎胎冠胶中应用研究

通过对轮胎胎冠胶中的炭黑和120目胶粉进行变量实验,采用回归分析的方法对各项性能进行分析,得到胎冠胶中各项性能随胶粉和炭黑用量改变而变化的规律,确定了胶粉在轮胎胎冠胶中部分替代炭黑的最佳用量范围。120胶粉用量在20份以内,胎冠胶的主要性能基本不受影响。胶粉替代部分炭黑加入到轮胎胎冠胶中,不但能降低轮胎胎冠胶原材料成本,还能减轻废旧轮胎带来的黑色污染。

轮胎辐照预硫化系统在子午线轮胎生产中的应用

研究轮胎辐照预硫化系统(TRPS)在子午线轮胎生产中的应用。结果表明:TRPS对胎体帘布、轮胎工艺性能和胎体硫化胶物理性能影响不大;TRPS辐照后,胎体混炼胶的相对门尼粘度、相对300%定伸应力和相对格林强度增大,抗变形能力提高;轮胎在硫化和成型过程中材料变形减小且材料分布均匀,使过渡层胶减薄成为可能;与正常轮胎相比,辐照轮胎动平衡性能、均匀性和高速性能较好,滚动阻力减小;TRPS对半成品部件辐照后可节约原材料成本,经济效益显著。

天然橡胶辐射预硫化技术的应用研究

通过不同剂量地辐射预硫化天然橡胶混炼胶,获得了处理后的混炼胶及硫化胶各项性能变化规律。结果表明,辐射预硫化技术在提质降耗、提高高门尼胶料的生产速度和缩短热硫化时间等方面的应用成为可能。

氮-磷系无卤阻燃剂对EPDM密封材料性能的影响

采用均匀设计方法和回归分析方法,研究了将氮-磷系无卤阻燃剂组合MCA-15/ADP1000应用于EPDM密封材料中,无卤阻燃剂MCA-15和ADP1000用量对氧指数、拉伸强度、拉断伸长率和压缩永久变形等性能回归方程的影响;再根据回归方程通过可视化模拟做出直观的二维等高线图和三维曲面图,并对MCA-15和ADP1000两者用量对EPDM密封材料性能的影响进行分析。结果表明,ADP1000用量对氧指数影响比MCA-15大,ADP1000的最佳用量范围为16~24份,MCA-15最佳用量应大于8份;随着MCA-15和ADP1000用量增加,拉伸强度和拉断伸长率均呈下降趋势;压缩永久变形也随着MCA-15和ADP1000用量增加,均呈增大趋势。

废旧轮胎胶粉在子午线轮胎胎侧胶中的应用

对子午线轮胎胎侧胶中的炭黑和废旧轮胎胶粉(以下简称胶粉)进行变量试验,采用回归分析法对各项性能进行分析,得到胎侧胶各项性能随胶粉和炭黑用量改变而变化的规律,确定了胶粉在胎侧胶中部分替代炭黑的用量范围。结果表明,胶粉用量在15份(质量)以内时,胎侧胶的耐老化性能有所提高,其他性能基本不受影响。根据回归分析结果和胎侧胶性能要求优选拟合出2个胎侧胶配方,并对按其所制备胎侧胶的性能进行了验证。

Scilab在橡胶配方设计、数据分析和可视化模拟中的应用

研究了炭黑N550和80目胶粉对轮胎胎侧胶撕裂强度的影响。通过以实例方式,演示了自由科学计算软件Scilab在实验配方设计、数据分析和可视化模拟绘图等方面的应用。结果表明,应用Scilab可通过代码,将均匀设计表的水平分布,转换为实验用的基本配方;将实验数据进行回归分析,求出回归方程的回归系数;将回归方程进行二维等高线模拟图和可视化三维曲面模拟图的绘制。Scilab完成了从实验设计、数据分析,到可视化模拟全部的配方设计过程,展示了Scilab软件的实用性和易用性,为配方设计人员提供了一个配方设计应用软件的整体解决方案。

氢化丁腈橡胶的辐射硫化及其性能研究

对无硫化体系的未硫化氢化丁腈橡胶(HNBR)进行γ射线辐照,探讨了不同吸收剂量(0～300 kGy)下HNBR的交联行为,对橡胶的动态黏弹性、力学性能、耐油性能及微观形貌进行了表征和分析。结果表明,γ射线辐照可以起到交联效果,随着吸收剂量增加,弹性扭矩(S')逐渐增加,充模形变降低,HNBR的交联程度逐渐增加;硬度、拉伸强度逐渐增加,断裂伸长率有所下降;当吸收剂量为200～250 kGy时,材料实际应用性能最佳。对比辐射硫化和化学硫化对HNBR性能影响的研究表明,在材料初始性能相当的条件下,经过150 o C×70 h的热空气老化后,与化学硫化HNBR相比,辐射硫化HNBR的拉伸强度保持率增加了约24%,扯断伸长率保持率增加了约39%,而硬度只升高了1度;在903#标准油中经过150 o C×24 h条件下浸泡后,辐射硫化HNBR的压缩永久变形为46.20%,明显低于化学硫化HNBR(58.56%)。这说明在耐热空气老化和耐油性能方面,辐射硫化具有化学硫化无可比拟的优势。通过辐射硫化技术有望同时实现HNBR的高性能和长寿命。

γ射线辐照改性聚丙烯的流变性能研究

以哈克转矩流变仪为加工设备,将1,4-丁二酸醇二丙烯酸酯(改性剂B)添加到聚丙烯(PP)中,对所制备的PP试样进行γ射线辐照改性;对辐照后的试样进行流变性能和熔体强度的表征。结果表明,随着吸收剂量的增加,辐照改性PP的储能模量和Cole-Cole半圆半径呈下降的趋势;由于吸收剂量越大,辐照降解程度越大,导致PP的性能呈下降趋势;但辐照改性PP的熔体强度较纯PP大得多,由0.17 N左右增加到0.30 N左右。

锦纶66浸胶子口布在轮胎中的应用

锦纶66浸胶子口布性能指标明显优于维纶浸胶子口布,前者代替后者应用,使原材料质量得到有效控制,且工艺更加稳定,轮胎胎圈性能提高。用锦纶66浸胶子口布930dtex/1×930dtex/1替代120-6×4型和75-3×2型两种规格的维纶浸胶子口布应用于轻型载重轮胎和农业轮胎,提高轮胎质量的同时可以收到可观的经济效益。

高熔体强度聚丙烯发泡进展

本文介绍了聚丙烯发泡材料因其具有较高的刚性、优良的力学性能、良好热和化学稳定性及可回收性等,在多领域方面得以应用。而普通聚丙烯发泡温度窄,普遍提出以高熔体强度聚丙烯制备聚丙烯发泡材料。本文还介绍了制备高熔体强度聚丙烯四种方法及制备聚丙烯发泡材料的四种加工方法,并对聚丙烯发泡材料的应用前景进行探讨。

高熔体强度聚丙烯制备进展

本文分析了普通聚丙烯在加工过程中存在的问题,提出制备高熔体强度聚丙烯加以改善。介绍了高熔体强度聚丙烯的特点、四种制备高熔体强度聚丙烯方法及其应用。最后,本文对高熔体强度聚丙烯应用市场进行展望。

辐照交联技术与天然橡胶/三元乙丙橡胶共混胶的共硫化

制备了具有不同共混比的天然橡胶(NR)/三元乙丙橡胶(EPDM)共混胶,对NR/EPDM热硫化胶进行应力-应变测试,筛选出热硫化过程中共硫化问题最严重的共混胶,采用辐照交联技术对其进行不同辐射吸收剂量的辐射处理,优选出最佳辐射吸收剂量;在最佳辐射吸收剂量下将不同共混比的NR/EPDM热硫化胶进行辐射处理,并对辐射处理前后共混胶的性能进行对比分析。结果表明,当NR和EPDM的质量比为40/60时NR/EPDM热硫化胶的综合力学性能最差;当辐射吸收剂量为100 kGy时,NR/EPDM共混胶的综合性能最佳,经辐射处理后不同共混比NR/EPDM共混胶的100%定伸应力均得到提高且提升幅度无显著差别;不同共混比NR/EPDM的共混胶经辐射处理后的拉伸强度和扯断伸长率曲线均由辐射处理前的类“U形”变为近似直线;辐射处理后NR/EPDM共混胶的扯断伸长率均下降,EPDM相的扯断伸长率下降幅度比NR相大。

炭黑N234和深冷精细胶粉对天然橡胶/顺丁橡胶轮胎胎面胶性能的影响

研究炭黑N234和深冷精细胶粉对天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)轮胎胎面胶性能的影响。结果表明:随着炭黑N234用量增大,混炼胶的门尼粘度和硫化速率增大,硫化胶的300%定伸应力和拉伸强度增大,拉断伸长率和DIN磨耗量减小,撕裂强度、压缩生热和永久变形变化不大,耐屈挠性能提高;随着深冷精细胶粉用量增大,混炼胶的门尼粘度和硫化速率增大,硫化胶的300%定伸应力和DIN磨耗量变化不大,拉伸强度和拉断伸长率减小,撕裂强度、压缩生热和永久变形呈增大趋势,耐屈挠性能下降;深冷精细胶粉部分替代炭黑应用于轮胎胎面胶中可降低原材料成本,利于环保。

电子束和γ射线对封套用复合膜的辐照效应比较

通过采用电子束和γ射线在空气氛围中对封套用复合薄膜进行辐照处理,比较了两种辐照方式下,复合膜的凝胶含量、拉伸强度、伸长率和水蒸气透过量等性能随吸收剂量变化的趋势。结果表明:在有氧气参与的空气条件下,复合膜两种辐照方式的辐照效应差异较大。在电子束辐照处理后,复合膜的凝胶含量明显上升、伸长率下降、强度变化不大,说明其反应是以交联为主导;在γ射线辐照处理后,复合膜的凝胶含量较低,强度和伸长率均出现下降,说明复合膜在γ射线辐照时出现了降解;随着辐照吸收剂量增加,γ射线辐照处理的复合膜的水蒸气透过量有增大的趋势,而电子加速器处理的复合膜的水蒸气透过量变化较小,没有明显的变化趋势。

聚硅氧烷改性氧化石墨烯的辐射制备及其在导热硅橡胶中的应用研究

将氧化石墨烯和乙烯基三乙氧硅烷(TEVS)混合液进行γ射线辐照处理,制备聚硅氧烷功能化的改性氧化石墨烯(GO-Si),并通过红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)表征分析GO-Si的结构。在辐照时,随着吸收剂量增加,聚硅氧烷的接枝量也随之增加;由于TEVS的接枝聚合,GO-Si表面的聚硅氧烷含量明显提高。将GO-Si和羟基硅油共混,制备室温固化的硅橡胶/改性氧化石墨烯复合材料(SR/GO-Si),与未改性氧化石墨烯(GO)相比,GO-Si与硅橡胶基体相容性更好,分散更加均匀。对SR/GO-Si和纯SR的力学性能、导热性能和辐照效应进行对比分析,结果表明,GO-Si的引入可以明显提高复合材料的综合性能,导热系数从0.13W·m^-1·K^-1提高至1.1W·m-1·K^-1,拉伸强度提高了149%。在90kGy辐照条件下,GO-Si的引入对复合材料的辐照效应起到积极作用,提高了拉伸强度和硬度,SR/GO-Si有望在低剂量辐射环境下作为电子封装热界面材料使用。