不同炭黑对溶聚丁苯橡胶性能的影响

研究不同炭黑对溶聚丁苯橡胶(SSBR)性能的影响。结果表明:在密炼(一段混炼)过程中炭黑N330填充SSBR胶料的温度和功率均较高,不同炭黑填充SSBR胶料的粘-切依赖性大致相同;炭黑粒径越小、结构度越高,其填充SSBR胶料的Payne效应越显著;炭黑SP5000填充SSBR胶料的焦烧时间最长,炭黑N115,N234,N330和N550填充SSBR胶料的硫化速率稍快;粒径较小的炭黑填充SSBR硫化胶的物理性能和耐磨性能较优,但压缩温升较高;粒径相近而结构度较高的炭黑填充SSBR硫化胶的物理性能优于结构度较低的炭黑填充硫化胶;粒径较大的炭黑填充SSBR硫化胶的抗湿滑性能较好和滚动阻力较低,炭黑N774填充SSBR硫化胶的抗湿滑性能最好,且滚动阻力最低。

偶联剂类型对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料性能的影响

从力学性能、动态压缩疲劳生热、动态力学性能等方面对比了分别由SnCl4和SiCl4偶联的溶聚丁苯橡胶(SSBR)与白炭黑所制备复合材料的性能,并利用测定结合橡胶含量、橡胶加工分析仪及Kraus模型等手段探讨了两种SSBR与白炭黑的相互作用。结果表明,与用SnCl4偶联所制备的SSBR相比,经SiCl4偶联制得的SSBR与白炭黑的相互作用力更强,白炭黑的分散性更好。所制备SSBR/白炭黑复合材料的力学性能更好,压缩温升更低,滚动阻力更小,抗湿滑性能更好。

混炼工艺对丁腈橡胶性能的影响

研究混炼工艺对丁腈橡胶性能的影响。结果表明:降低混炼初始温度,混炼能耗增大,混炼胶加工安全性提高;增大填充因数,混炼温度升高,混炼胶加工安全性降低,但生产单位质量混炼胶的能耗减小;缩短混炼时间,混炼胶门尼粘度显著增大,门尼松弛时间延长,填料分散性变差,混炼胶焦烧时间缩短,加工性能差;当填充因数为0.7时,填料分散均匀,混炼效果较好,混炼胶门尼粘度较小;低温混炼工艺有利于提高硫化胶拉断伸长率,混炼工艺对硫化胶硬度、拉伸强度、回弹值和压缩永久变形影响不明显。

丁苯树脂的结构与性能研究及产品开发

以苯乙烯、丁二烯为单体,正丁基锂为引发剂,通过阴离子聚合合成了透明抗冲丁苯树脂。考查了分子结构、相对分子质量、丁二烯含量、聚合温度与树脂性能的关系。结果表明:丁二烯和苯乙烯的质量比一定时,聚合物结构对力学性能影响显著;含有无规过渡段结构的树脂悬臂梁缺口冲击强度较高,但拉伸强度较低;随着相对分子质量的增加,聚合物熔体流动速率由40.52g/10min降低至3.33g/10min,硬度由74.7升至82.5,但力学性能及光学性能基本保持不变;随着共聚单体丁二烯质量分数的增加,丁苯树脂的悬臂梁缺口冲击强度增加且成正比关系,硬度呈下降趋势。开发的2个牌号透明抗冲丁苯树脂,透光率超过90%,具有良好的光学性能和力学性能。

星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物结构与性能的关系

以环己烷为溶剂,苯乙烯(St)、丁二烯(Bd)、异戊二烯(Ip)为单体,正丁基锂为引发剂,采用负离子聚合法合成了集成橡胶———星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物(SIBR),考察了星形SIBR的相对分子质量、侧基含量、嵌段比(即Ip的均聚物链段与St-Bd的无规共聚物链段的质量比)与其性能的关系。结果表明,在考察范围内,星形SIBR的拉伸强度和撕裂强度随着其相对分子质量的增加而增大。随着1,2-和3,4-结构含量之和的增加,0℃和60℃时的损耗因子均有所增大。固定St/Bd(质量比)为1/3,随着嵌段比的逐渐降低,所得星形SIBR的门尼黏度逐渐增大;嵌段比为20/80时所得星形SIBR具有较好的力学性能与动态力学性能,且与溶聚丁苯橡胶2300、2305以及天然橡胶相比,具有更好的抗湿滑性和滚动阻力的平衡。

我国硫化胶囊产业现状与存在问题分析

介绍了我国硫化胶囊产业发展现状和技术进步情况,阐述了硫化胶囊使用寿命对提高轮胎生产效率的重要意义,总结了硫化胶囊在应用过程中存在的问题。由于轮胎生产工艺逐渐向高温高压的快速硫化工艺方向发展,硫化胶囊的使用条件更加苛刻,对其使用寿命提出了更高的要求。目前,如何提高硫化胶囊的抗机械损伤性能以提高其使用寿命,以及如何提高硫化胶囊的导热性能以提高轮胎生产效率、降低能耗成为我国轮胎行业备受关注的问题。

星形支化丁基橡胶S-IIR 1451的结构与性能

研究了高相对分子质量星形支化丁基橡胶S-IIR 1451的微观结构、混炼胶的门尼弛豫性能、流变性能、硫化特性、硫化胶的力学性能及静态热空气老化性能,并与IIR 268进行了对比。结果表明,与IIR 268相比,S-IIR 1451的重均分子量提高约65%,分子量分布加宽约47%,混炼胶应力弛豫提高约14%。在10～1000 s^(-1)的剪切速率内,S-IIR 1451显示出更低的剪切应力、剪切黏度和挤出胀大比,具有更优异的混炼加工和成型定型能力。S-IIR 1451混炼胶的硫化特性、硫化胶的力学性能及静态热空气老化性能与IIR 268基本相近。

不同结构溶聚丁苯橡胶的加工性能考察

对不同结构的溶聚丁苯橡胶(SSBR)进行加工性能评价。结果表明:连续聚合产品4050较间歇聚合产品具有较低的抗机械剪切能力和生胶强度、较好的塑性及炭黑分散性;除4050外,其他3个牌号产品门尼粘度相近,非充油产品Y031较充油产品4630具有较好的抗机械剪切性、较高的混炼胶强度,但混炼塑性和炭黑分散性差;对于门尼粘度相近的3个牌号产品,非充油胶2305具有较好的开炼机包辊性、抗机械剪切能力、混炼胶强度和塑性,且挤出性能好于其他2种SSBR;2305的焦烧时间与Y031相当,但其硫化速度明显快于其他SSBR。

具有不同序列分布集成橡胶的性能

探讨了影响苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚橡胶(集成橡胶SIBR)序列分布的各种因素,包括侧基结构含量、单体配比、嵌段结构等,并分析了这些因素对SIBR性能的影响。结果表明,随着聚合物中1,2-聚丁二烯和3,4-聚异戊二烯结构含量的增加,SIBR的玻璃化转变温度升高,抗湿滑性能也逐渐提高,所有试样的滚动阻力均较低。对于全无规聚合物而言,单体配比主要影响其抗湿滑性能。采用分步加料方式制备嵌段结构的SIBR可以降低其滚动阻力。

密炼工艺及橡胶配比对溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶/白炭黑复合材料性能的影响

以硅烷偶联剂Si 69改性白炭黑,制备了溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)/白炭黑复合材料,考察了密炼工艺和橡胶配比对复合材料性能的影响,研究了白炭黑在橡胶基体中的分散性。结果表明,采用合适的密炼工艺可提高白炭黑的硅烷化程度,促进橡胶基体与白炭黑的相互作用,可改善SSBR/BR/白炭黑复合材料的抗湿滑性能和拉伸强度;采用相同密炼工艺,当SSBR/BR(质量比)由75/25增大至103/25时,SSBR/BR/白炭黑复合材料的拉伸强度变化不大,而回弹性有所提高,压缩生热明显下降,抗湿滑性能提高了26%,滚动阻力下降了21%。

顺丁橡胶的结构与性能研究

对3种不同催化体系合成的顺丁橡胶(BR)的结构和性能进行表征,研究分子结构对BR胶料加工和应用性能的影响。结果表明:稀土钕系BR-A的1,4-结构含量较大,相对分子质量较大,相对分子质量分布窄,支化程度和凝胶含量低,线性结构好,具有高立构规整性;镍系BR-B和BR-C的1,4-结构含量较小,相对分子质量较低;BR-C的支化程度高,相对分子质量分布宽且低相对分子质量部分含量较大,凝胶含量高。对比3种BR胶料的加工性能和硫化胶的物理性能,BR-C胶料的加工和挤出性能较好;BR-A硫化胶的物理性能和弹性较好,DIN磨耗量小,压缩疲劳温升低,滚动阻力小;BR-C硫化胶的耐老化性能和抗湿滑性能较好。

β-巯基丙酸固相原位加工改性溶聚丁苯橡胶及其白炭黑复合材料的制备工艺

对加工过程中β-巯基丙酸固相原位接枝溶聚丁苯橡胶及其白炭黑复合材料的制备工艺进行了研究,明确了改性的工艺条件,并通过差式扫描量热仪和核磁共振氢谱验证了固相原位接枝的可行性。结果表明,在β-巯基丙酸用量0.2-1.2份(质量)、反应温度100℃、反应时间3 min的条件下,采用优化的原位加工改性工艺制备的溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料,橡胶基质与白炭黑的相互作用增强,动态力学性能得到明显改善,滚动阻力降低了23.4%,抗湿滑性能提高了23.8%。

高顺式锂系异戊橡胶的合成

采用正丁基锂为引发剂,异戊二烯为单体,在非极性溶剂体系下合成锂系异戊橡胶,并考察了溶剂、引发温度、单体含量和相对分子质量对异戊橡胶微观结构的影响。研究结果表明:溶剂环己烷优于抽余油,可以合成顺式-1,4-结构含量高的聚合物;在环己烷溶剂体系下,较低的引发温度、单体含量和高相对分子质量都有利于顺式-1,4-结构的生成,聚合物的顺式-1,4-结构质量分数最高达86.9%。

橡胶材料动态热机械性能实验数据处理研究

针对德国GABO公司EPLEXOR 500 N动态热机械分析仪在样品的动态力学性能测试中由于仪器的数据采集方式引起的T_g、tanδ(0℃和tanδ(60℃)值出现误差的问题,阐述利用Origin软件,通过对样品的T-tanδ数据进行拟合的方法,得到更接近于真实值的T_g、tanδ(0℃)和tanδ(60℃)值,减小了仪器数据采集对测试结果的影响。同时该方法可以作为数据比较的一个基础,为样品比较提供一个统一的标准。

加工配方及工艺对溶聚丁苯橡胶/白炭黑复合材料性能的影响

采用不同加工工艺及配方,制备了溶聚丁苯橡胶(SSBR)/白炭黑复合材料,考察了硅烷偶联剂、白炭黑、橡胶加工工艺及配方对复合材料性能的影响。结果表明,排胶温度和时间对SSBR/白炭黑复合材料的动态力学性能及白炭黑分散性影响显著。升高排胶温度和延长混炼时间均能提高SSBR/白炭黑复合材料的抗湿滑性能、降低滚动阻力,但过高的排胶温度和过长的混炼时间易引起橡胶基体降解。SSBR/白炭黑复合材料的最佳排胶温度为160℃,混炼时间为7 min。随着混合填料中炭黑用量的增加,混炼胶的门尼黏度无明显变化,硫化胶的力学性能增强、抗湿滑性能下降、滚动阻力增加。

不同分子结构溶聚丁苯橡胶的分子链形态及其与白炭黑的相互作用

研究了数均分子量相当的线型(L型)和短支链多臂形(B型)溶聚丁苯橡胶(SSBR)的分子链形态及其不同分子结构的SSBR与白炭黑相互作用的差异。结果表明,与数均分子量相当的L型SSBR相比,B型SSBR的分子结构更加紧凑,分子尺寸较小,类似于球状,与白炭黑表面形成缠绕或包覆结构更为困难,导致其与白炭黑之间的相互作用点较少、相互作用较弱,表现为纵向弛豫时间较长、白炭黑分散性较差、结合橡胶质量分数较低。

改性石墨烯/丁腈橡胶纳米复合材料的制备及性能研究

通过简单的回流氧化石墨烯(GO)和二乙基甲苯二胺(E-100)成功实现氧化石墨烯的原位功能化还原,制备了导电及表面修饰的氧化石墨烯(GO-E100),其电导率由GO的1. 0×10-7S/m提高到1 S/m。此外,制备的GO-E100有效地增强了以丁腈橡胶(NBR)为基体的柔性复合材料的力学性能和导电性能。当GO-E100在复合材料中的质量分数为4. 2%时,复合材料电导率达到3. 2×10-12S/m,比纯NBR增加了3个数量级,同时拉伸强度提高了18. 6%;当GO-E100在复合材料中的质量分数为6. 8%时,其拉伸强度提高了12%,耐油性稍有改善,复合材料电导率达到5. 6×10-8S/m,比纯的NBR增加了7个数量级,基本满足抗静电要求。

溴化丁基橡胶/聚酰胺动态硫化热塑性弹性体的性能与应用研究

以溴化丁基橡胶(BIIR)和聚酰胺(PA)为主体材料,制备BIIR/PA动态硫化热塑性弹性体(TPV)薄膜,并对其性能和应用进行研究。结果表明:BIIR/PA TPV薄膜的拉断伸长率较高,耐伸张疲劳性能和耐热空气老化性能较好,气体阻隔性能优异,特别适合用于轮胎内衬层;将TPV薄膜与过渡层胶片复合作为内衬层试制的轮胎耐久性能、低气压性能和高速性能均符合国家标准要求,质量减小5%以上。

种子溶胀聚合制备单分散聚苯乙烯磁性微球

以无皂乳液聚合法制备的粒径约为500 nm的聚苯乙烯(PS)微球为种子,在苯乙烯分散的Fe_3O_4磁性溶胶存在下,通过种子溶胀法制备了单分散PS磁性微球。通过SEM,TEM,XRD,TG等表征手段研究了PS磁性微球的形貌、粒径、组成及其热稳定性,并采用振动样品磁强计测定了PS磁性微球的磁响应性。研究结果表明,PS磁性微球的平均粒径约为900 nm,具有良好的均一性、单分散性、热稳定性和超顺磁性,室温下没有发现剩磁和磁矫顽力,饱和磁化强度约为12 emu/g,可通过外加磁场有效分离,具有优异的磁响应性。

原位凝胶限制纳米分子筛的合成

采用温敏型聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段共聚物(F127)和pH敏感型卡波姆971p原位聚合物水凝胶为空间限制剂合成了纳米Y分子筛与介孔分子筛MCM-41;利用XRD和SEM等方法对所合成的Y分子筛和MCM-41分子筛进行了表征。实验结果表明,采用空间限制剂不会影响分子筛的拓扑结构。利用F127水凝胶合成的Y分子筛的表面形态规则且分散性好;利用F127水凝胶合成MCM-41分子筛时,以粉末形式加入F127水凝胶可制备大部分颗粒呈球形且粒径分布均一的MCM-41分子筛。利用卡波姆971p水凝胶可有效控制Y分子筛的粒径;合成MCM-41分子筛时,当卡波姆971p水凝胶含量为1.5%(w)时,合成的MCM-41分子筛粒径大小为50 nm左右,呈球形,粒径分布均一,表面形态较规则。