甲基丙烯酸改性丁苯橡胶/埃洛石纳米管复合材料的研究

采用一种新型非石油资源橡胶补强剂—埃洛石纳米管(Halloysite Nanotubes,HNTs)对丁苯橡胶进行补强,采用甲基丙烯酸(Methacrylic Acid,MAC)为改性剂进一步改善硫化胶的性能,并研究了MAC用量对混炼胶的硫化特性、硫化胶力学性能和交联密度的影响.结果表明,甲基丙烯酸的加入对焦烧时间的影响不大,会降低硫化初期最低扭矩(ML),有利于提高SBR/HNTs的加工性能;MAC的加入可进一步有效改善HNTs的补强效果;当MAC用量大于5phr时,所制备的SBR/HNTs复合材料变为半透明状,说明HNTs在SBR橡胶基体中的分散效果很好;当HNTs和MAC用量分别为40 phr和12phr时,复合材料的综合性能最优,其300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度分别可达6.3 MPa,15.1MPa和51.3 kN/m,同时断裂伸长率可达700%;MAC的加入可以有效提高总交联密度和离子交联密度,对离子交联密度的影响更为显著.

硅烷偶联剂改性埃洛石纳米管的表征和增强丁苯橡胶的研究

采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(Si69)对埃洛石纳米管(Halloysite nanotubes,HNTs)进行表面改性,通过一系列测试方法(TGA,XPS,接触角测定)对改性效果进行表征,同时采用直接共混法制备了丁苯橡胶(SBR)/改性埃洛石(m-HNTs)复合材料,并对m-HNTs对混炼胶硫化特性和硫化胶力学性能的影响进行了研究。结果表明:m-HNTs的改性效果显著,可以缩短硫化时间,提高复合材料的力学性能,说明Si69改性的HNTs可以有效改善橡胶基体与填料之间的界面结合。

尼龙6/埃洛石纳米管纳米复合材料的制备与性能

通过熔融共混制备了尼龙-6(PA6)/埃洛石纳米管(HNTs)纳米复合材料。研究了HNTs含量对PA6/HNTs纳米复合材料微观形态、力学性能、结晶行为的影响。结果表明,在熔融共混条件下,HNTs不经过任何表面处理即可以纳米尺度均匀地分散于PA6基体中。随着HNTs含量的增加,纳米复合材料的弯曲强度和弯曲模量显著提高。DSC结果显示HNTs的存在起到了成核剂的作用,提高了PA6的结晶温度。HNTs份数少时能提高PA6/HNTs纳米复合材料的结晶度,份数多时会使其结晶度下降和生成不稳定的晶体。

离子液体改性炭黑增强丁腈橡胶的研究

先采用离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐BMIM.PF6,IL)处理炭黑,而后进行微波处理得到改性炭黑(m-CB),将m-CB用于增强丁腈橡胶(NBR)。研究了m-CB的结构、混炼胶的硫化特性和补强效果。结果表明,IL可吸附到炭黑表面,而且部分IL强烈吸附于炭黑表面,微波处理之后,IL会发生部分分解;m-CB使混炼胶的硫化延迟;NBR/m-CB硫化胶的断裂伸长率、拉伸和撕裂强度相对于未改性炭黑均有较大提高,而模量和硬度略有下降。通过对硫化胶的交联密度、动态力学分析(DMA)、形态学等研究,探讨了改性炭黑补强橡胶机理。

胶乳-悬浮液共沉法天然橡胶/埃洛石纳米管复合材料的结构与性能

利用天然橡胶(NR)胶乳和埃洛石纳米管(HNTs)悬浮液的负电稳定性,采用胶乳-悬浮液共沉法制备了NR/HNTs复合材料,并对其硫化特性、微观结构、力学性能以及动态力学性能进行了研究。结果表明,HNTs的引入可促进NR的硫化反应,随HNTs用量的增加,焦烧期和正硫化时间缩短;HNTs在复合材料中的分散性极佳;随着HNTs用量的增加,纳米复合材料的定伸应力和邵尔A硬度明显增大,扯断伸长率有所下降,综合力学性能在20份时最好;随着HNTs用量的增加,纳米复合材料的玻璃化转变温度略有升高,转变区的损耗因子明显下降。

双离子型功能离子液体改性白炭黑/丁苯橡胶复合材料的研究

利用N-甲基咪唑与巯基琥珀酸的中和反应制备一种新型双离子型功能离子液体双(1-甲基咪唑)巯基琥珀酸盐(BMimMS),对其结构进行表征;以BMimMS作为界面改性剂对白炭黑/丁苯橡胶(SBR)复合材料进行改性,并对其填料网络、硫化特性、物理性能和微观形态进行研究。结果表明:BMimMS的阳离子与硅-氧键及阴离子与硅烷醇之间存在氢键作用;随着BMimMS用量的增大,白炭黑/SBR复合材料的交联密度增大,但白炭黑的分散并未明显改善。BMimMS能有效增强白炭黑与SBR间的相互作用,提高白炭黑/SBR复合材料的物理性能和低温区(-20～0℃)的损耗因子,使复合材料的抗湿滑性能提高。

乳液共沉法制备离子液体改性白炭黑/SBR复合材料的研究

以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(Bmim.PF6)离子液对白炭黑进行改性,采用乳液共沉法制备改性白炭黑/SBR复合材料,并对其硫化特性、物理性能和微观结构进行研究。结果表明:Bmim.PF6与白炭黑之间的相互作用为氢键作用;与未改性白炭黑/SBR复合材料相比,改性白炭黑/SBR复合材料的交联密度增大,白炭黑在橡胶基体中的分散性得到改善,拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能均明显提高。

丁苯橡胶/硅烷偶联剂改性勃姆石复合材料的制备与性能

采用直接共混法制备了丁苯橡胶(SBR)/勃姆石(BM)复合材料,研究了BM用量和硅烷偶联剂双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si 69)的表面改性对复合材料力学性能、微观形貌、硫化特性、动态力学性能的影响。结果表明,BM能够有效提高SBR硫化胶的力学性能,而Si 69处理可以进一步改善复合材料的力学性能以及BM与SBR的界面结合;低BM用量下,SBR/BM复合材料和SBR/Si 69改性BM复合材料的焦烧时间和正硫化时间均随BM用量的增加而缩短;与白炭黑增强的SBR复合材料相比,同样填料量的SBR/BM复合材料在低温区(-20～0℃)的力学损耗更高,而SBR/Si 69改性BM复合材料在高温区(50～70℃)的力学损耗更低。